JP6240225B2 - System and method for temperature-driven selection of voltage modes in portable computing devices - Google Patents

System and method for temperature-driven selection of voltage modes in portable computing devices

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Description

ポータブルコンピューティングデバイスにおける電圧モードの温度駆動型選択のためのシステムおよび方法に関する。   The present invention relates to systems and methods for temperature-driven selection of voltage modes in portable computing devices.

ポータブルコンピューティングデバイス(「PCD:portable computing device」)は、個人レベルおよび専門レベルにおいて人々に必要なものになりつつある。これらのデバイスには、携帯電話、携帯情報端末(「PDA」)、ポータブルゲームコンソール、パームトップコンピュータ、および他のポータブル電子デバイスが含まれ得る。   Portable computing devices ("PCD") are becoming a necessity for people at the individual and professional level. These devices may include mobile phones, personal digital assistants (“PDAs”), portable game consoles, palmtop computers, and other portable electronic devices.

PCD設計の傾向は、フォームファクタを縮小させながら機能を増加させることである。その結果、現行のPCDは、通常、設計プロセスの初期段階からサイズに制限があり、したがってPCD内の構成要素のための空間は貴重である場合が多い。したがって、驚くことではないが、PCD設計者およびエンジニアによる構成要素の選択における考慮事項は、構成要素のサイズであることが多い。   The trend in PCD design is to increase functionality while reducing the form factor. As a result, current PCDs are usually limited in size from the early stages of the design process, and thus space for components within the PCD is often valuable. Thus, not surprisingly, a consideration for component selection by PCD designers and engineers is often the size of the component.

比較的小さな構成要素がもたらす内在的な空間の節約に勝る利点は、電力要件が低減されることである。有利なことに、通常の動作温度では、比較的小さな構成要素は、処理能力の犠牲を伴うことなく、その比較的大きなものよりも電力を消費しないことが多い。しかしながら、比較的小さな構成要素は、比較的低い範囲の設計仕様の動作温度に曝されるとき、その処理速度を遅らせる「温度逆転効果」の影響を受けやすいので、トレードオフの関係がある。   The advantage over the inherent space savings provided by the relatively small components is that the power requirements are reduced. Advantageously, at normal operating temperatures, relatively small components often consume less power than their relatively large ones without sacrificing processing power. However, there is a trade-off relationship because relatively small components are susceptible to “temperature reversal effects” that slow down their processing speed when exposed to operating temperatures in a relatively low range of design specifications.

たとえば、PCDが-30℃〜85℃の温度範囲で動作可能であることは通常の要件である。たとえば、0℃の温度点未満で動作するとき、小さな構成要素の他の望ましい低いしきい値電力供給要件が、タイミング収束を維持するには不十分である場合がある。その結果、最小の構成要素が中域の動作温度で完全に要件を満たしていたとしても、設計者は、比較的低温の動作環境における温度逆転効果を除去するために十分大きな構成要素を選択せざるを得なくなる。   For example, it is a normal requirement that the PCD be operable in the temperature range of -30 ° C to 85 ° C. For example, when operating below the 0 ° C. temperature point, other desirable low threshold power supply requirements for small components may be insufficient to maintain timing convergence. As a result, even if the smallest component fully meets the requirements at mid-range operating temperatures, the designer must select a component that is large enough to eliminate the temperature reversal effect in a relatively cold operating environment. It must be.

したがって、当技術分野において必要なものは、低温の動作環境において低い電力しきい値を有する構成要素の使用を可能にし、PCDにおける生産性およびチップセットのロバスト性を改善するシステムおよび方法である。より具体的には、当技術分野において必要なものは、処理構成要素の供給電圧レベルを変更することによって、低い動作温度に起因するPCDのタイミング収束障害を回避するシステムおよび方法である。   Therefore, what is needed in the art is a system and method that enables the use of components having low power thresholds in low temperature operating environments, improving productivity and chipset robustness in PCD. More specifically, what is needed in the art is a system and method that avoids PCD timing convergence failures due to low operating temperatures by changing the supply voltage levels of processing components.

ポータブルコンピューティングデバイス(「PCD」)における最小供給電圧レベル選択のための方法およびシステム、すなわち電圧モード選択技法の様々な実施形態が開示される。ある最小供給電圧、およびPCDが機能しなければならない主要な動作温度範囲の最下端よりも高い動作温度しきい値においてPCD設計者がタイミングを収束させ得ることは、様々な実施形態の利点である。有利なことに、比較的高い動作温度しきい値においてタイミングを収束させることによって、比較的低い電力消費量が必要となる比較的小さな構成要素は、PCDにおいて使用され、それによって、PCDがしきい値を超える動作温度で動作しているとき、全体的に改善された電力消費量を提供し得る。特に、動作温度がしきい値を下回る際に機能を維持するために、構成要素に対する最小供給電圧は、主要な動作温度範囲全体にわたって機能が維持されるように増加される。当業者であれば認識するように、本システムおよび方法は、比較的高いより一般的な動作温度条件におけるフォームファクタの低減および電力効率の改善と引き換えに動作温度しきい値未満の電力消費量問題を犠牲にする。   Various embodiments of a method and system for minimum supply voltage level selection in a portable computing device (“PCD”), ie, a voltage mode selection technique, are disclosed. It is an advantage of various embodiments that the PCD designer can converge timing at a certain minimum supply voltage and an operating temperature threshold that is higher than the lowest end of the main operating temperature range where the PCD must function. . Advantageously, by converging timing at relatively high operating temperature thresholds, relatively small components that require relatively low power consumption are used in the PCD, thereby reducing the PCD threshold. When operating at operating temperatures above the value, an overall improved power consumption may be provided. In particular, in order to maintain functionality as the operating temperature falls below a threshold, the minimum supply voltage to the component is increased so that functionality is maintained throughout the main operating temperature range. As those skilled in the art will appreciate, the present system and method is a power consumption issue below the operating temperature threshold at the expense of reduced form factor and improved power efficiency at relatively higher, more general operating temperature conditions. At the expense of

ポータブルコンピューティングデバイス(「PCD」)における電圧モード選択のための例示的な方法は、PCDにおける第1の動作温度しきい値を規定するステップを含む。上述のように、第1の動作温度しきい値は、PCD内の1つまたは複数の構成要素が第1の最小供給電圧レベルにおいてタイミング収束を維持することができない温度を表し得る。チップ上のダイレベルセンサなどの1つまたは複数の温度センサが監視される。第1の動作温度しきい値を超過したことを、センサによって生成される温度読取値が示す場合、最小供給電圧が調整され得る。特に、測定された動作温度がしきい値未満であるようにしきい値を超過した場合、最小供給電圧は、回路がタイミング収束要件を満足することができない範囲まで構成要素が遅延するのを回避するために上方に調整され得る。同様に、測定された動作温度がしきい値を超えるようにしきい値を超過した場合、最小供給電圧は、余分の電力が構成要素によって消費されないように下方に調整され得る。   An exemplary method for voltage mode selection in a portable computing device (“PCD”) includes defining a first operating temperature threshold in the PCD. As described above, the first operating temperature threshold may represent a temperature at which one or more components in the PCD cannot maintain timing convergence at the first minimum supply voltage level. One or more temperature sensors are monitored, such as a die level sensor on the chip. If the temperature reading generated by the sensor indicates that the first operating temperature threshold has been exceeded, the minimum supply voltage can be adjusted. In particular, if the threshold is exceeded so that the measured operating temperature is below the threshold, the minimum supply voltage avoids delaying the component to the extent that the circuit cannot meet the timing convergence requirements. Can be adjusted upwards for this purpose. Similarly, if the threshold is exceeded so that the measured operating temperature exceeds the threshold, the minimum supply voltage can be adjusted downwards so that no extra power is consumed by the component.

図面では、別段に規定されていない限り、様々な図の全体を通して、同様の参照番号は同様の部分を指す。「102A」または「102B」などの文字指定を伴う参照番号の場合、文字指定は、同じ図に存在する2つの同様の部分または要素を区別することができる。参照番号がすべての図において同じ参照番号を有するすべての部分を包含することが意図されるとき、参照番号に対する文字指定は省略される場合がある。   In the drawings, like reference numerals refer to like parts throughout the various figures unless otherwise specified. In the case of a reference number with a character designation such as “102A” or “102B”, the character designation can distinguish between two similar parts or elements present in the same figure. When a reference number is intended to encompass all parts having the same reference number in all figures, the character designation for the reference number may be omitted.

ポータブルコンピューティングデバイス(「PCD」)において電圧モード選択方法を実装するためのオンチップシステムの一実施形態を示す機能ブロック図である。1 is a functional block diagram illustrating one embodiment of an on-chip system for implementing a voltage mode selection method in a portable computing device (“PCD”). FIG. 温度読取値に基づいて処理構成要素に供給されるしきい値電圧レベルを変更するための方法およびシステムを実装するための、ワイヤレス電話の形の、図1のPCDの例示的な非限定的態様を示す機能ブロック図である。Exemplary non-limiting aspect of the PCD of FIG. 1 in the form of a wireless telephone for implementing a method and system for changing a threshold voltage level supplied to a processing component based on a temperature reading It is a functional block diagram which shows. 図2に示すチップのための、ハードウェアの例示的な空間構成を示す機能ブロック図である。3 is a functional block diagram illustrating an exemplary spatial configuration of hardware for the chip shown in FIG. 2. FIG. 電圧モード選択および最小電圧レベル変更のための、図2のPCDの例示的なソフトウェアアーキテクチャを示す概略図である。FIG. 3 is a schematic diagram illustrating an example software architecture of the PCD of FIG. 2 for voltage mode selection and minimum voltage level change. 図1のPCDにおける電圧モード選択のための方法を示す論理フローチャートである。2 is a logic flow diagram illustrating a method for voltage mode selection in the PCD of FIG. 電圧モードに基づいて静電圧スケーリング(「SVS」)を適用するための副方法またはサブルーチンを示す論理フローチャートである。6 is a logic flow diagram illustrating a sub-method or subroutine for applying static voltage scaling (“SVS”) based on voltage mode.

「例示的な」という言葉は、本明細書において、「例、事例、または例示としての役割を果たすこと」を意味するように使用される。「例示的な」ものとして本明細書に記載されるいずれの態様も、必ずしも他の態様に対して排他的であるか、他の態様よりも好ましいか、または有利であると解釈されるべきではない。   The word “exemplary” is used herein to mean “serving as an example, instance, or illustration”. Any aspect described herein as "exemplary" is not necessarily to be construed as exclusive, preferred or advantageous over other aspects. Absent.

本明細書では、「アプリケーション」という用語は、オブジェクトコード、スクリプト、バイトコード、マークアップ言語ファイル、およびパッチなどの実行可能なコンテンツを有するファイルも含み得る。加えて、本明細書で言及する「アプリケーション」は、開封される必要があり得るドキュメント、またはアクセスされる必要がある他のデータファイルなどの本質的に実行可能ではないファイルも含み得る。   As used herein, the term “application” may also include files with executable content, such as object code, scripts, bytecodes, markup language files, and patches. In addition, an “application” as referred to herein may include files that are not inherently executable, such as documents that may need to be opened, or other data files that need to be accessed.

本明細書で使用される、「構成要素」、「データベース」、「モジュール」、「システム」、「処理構成要素」などの用語は、ハードウェア、ファームウェア、ハードウェアとソフトウェアの組合せ、ソフトウェア、または実行中のソフトウェアのいずれかであるコンピュータ関連のエンティティを指すものとする。たとえば、構成要素は、プロセッサ上で実行されているプロセス、プロセッサ、オブジェクト、実行ファイル、実行スレッド、プログラム、および/またはコンピュータであり得るが、これらに限定されない。例として、コンピューティングデバイス上で動作しているアプリケーションとコンピューティングデバイスの両方は、構成要素であり得る。1つまたは複数の構成要素は、プロセスおよび/または実行スレッド内に常駐することができ、1つの構成要素を1つのコンピュータに局在化すること、および/または2つ以上のコンピュータに分散することが可能である。加えて、これらの構成要素は、様々なデータ構造を記憶している様々なコンピュータ可読媒体から実行することができる。構成要素は、1つまたは複数のデータパケット(たとえば、信号によって、ローカルシステム、分散システム中の別の構成要素と、かつ/または、インターネットのようなネットワークにわたって他のシステムと対話する、1つの構成要素からのデータ)を有する信号に従うなどして、ローカルプロセスおよび/またはリモートプロセスによって通信することができる。   As used herein, the terms “component”, “database”, “module”, “system”, “processing component”, etc. refer to hardware, firmware, a combination of hardware and software, software, or It shall refer to a computer-related entity that is any piece of running software. For example, a component can be, but is not limited to being, a process running on a processor, a processor, an object, an executable, a thread of execution, a program, and / or a computer. By way of illustration, both an application running on a computing device and the computing device can be a component. One or more components can reside in a process and / or thread of execution, one component can be localized on one computer, and / or distributed across two or more computers Is possible. In addition, these components can execute from various computer readable media having various data structures stored thereon. A component is a component that interacts with one or more data packets (e.g., signals to another component in a local system, distributed system, and / or to other systems across a network such as the Internet. Can be communicated by a local process and / or a remote process, such as following a signal having data from an element).

本明細書では、「中央処理装置(「CPU:central processing unit」)」、「デジタル信号プロセッサ(「DSP:digital signal processor」)」、「グラフィカル処理装置(「GPU:graphical processing unit」)」、および「チップ」という用語は互換的に使用される。その上、CPU、DSP、GPUまたはチップは、「コア」と本明細書では全般的に呼ばれる1つまたは複数の別個の処理構成要素からなり得る。さらに、CPU、DSP、GPU、チップまたはコアが、様々なレベルの機能効率で動作するために様々なレベルの電力を消費するPCD内の機能構成要素である限り、これらの用語の使用は、開示する実施形態、またはそれらの等価物の適用を、PCD内の処理構成要素のコンテキストに限定するものではないことが当業者には認識されよう。すなわち、実施形態の多くは、処理構成要素のコンテキストにおいて記載されるが、モーダルな電圧選択方法は、限定はしないが、モデム、カメラ、ワイヤレスネットワークインターフェースコントローラ(「WNIC」)、ディスプレイ、ビデオエンコーダ、周辺デバイス、バッテリーなどを含む、PCD内のどの機能構成要素にも適用され得ることが想定される。   In this specification, “central processing unit” (“CPU: central processing unit”), “digital signal processor (“ DSP ”)”, “graphical processing unit (“ GPU: graphical processing unit ”)”, And the term “chip” is used interchangeably. Moreover, a CPU, DSP, GPU or chip may consist of one or more separate processing components, generally referred to herein as a “core”. Furthermore, as long as the CPU, DSP, GPU, chip or core is a functional component within the PCD that consumes different levels of power to operate at different levels of functional efficiency, the use of these terms is disclosed. Those skilled in the art will recognize that application of such embodiments, or equivalents thereof, is not limited to the context of processing components within the PCD. That is, many of the embodiments are described in the context of processing components, but modal voltage selection methods include, but are not limited to, modems, cameras, wireless network interface controllers (“WNICs”), displays, video encoders, It is envisioned that it can be applied to any functional component within the PCD, including peripheral devices, batteries, and the like.

本明細書では、「熱」および「熱エネルギー」という用語は、「温度」の単位で測定され得るエネルギーを生成または散逸することが可能なデバイスまたは構成要素に関連付けられて使用され得ることが理解されよう。同様に、「動作温度」および「周囲温度」などの用語は、概して、デバイスまたは構成要素が曝される「温度」の単位で測定されるとき、熱的状態を参照するのに互換的に使用される。したがって、当業者は、所与のデバイスまたは構成要素が曝される「動作温度」が、デバイス自体または他の近隣の熱エネルギー生成構成要素から散逸された熱エネルギーによって影響を受ける場合があることを認識するであろう。さらに、「温度」という用語は、「熱エネルギー」を生成するデバイスまたは構成要素の、相対的な暖かさまたは熱の欠如を示すことができる、何らかの基準値に対する任意の測定値を想定することがさらに理解されよう。たとえば、2つの構成要素の「温度」は、2つの構成要素が「熱的に」平衡であるとき同じである。   As used herein, the terms “heat” and “thermal energy” are understood to be used in connection with a device or component capable of generating or dissipating energy that can be measured in units of “temperature”. Let's be done. Similarly, terms such as “operating temperature” and “ambient temperature” are generally used interchangeably to refer to a thermal state when measured in units of “temperature” to which the device or component is exposed. Is done. Thus, those skilled in the art will appreciate that the “operating temperature” to which a given device or component is exposed may be affected by the thermal energy dissipated from the device itself or other nearby thermal energy generating components. You will recognize. Furthermore, the term “temperature” may assume any measurement relative to some reference value that may indicate the relative warmth or lack of heat of the device or component that produces “thermal energy”. It will be further understood. For example, the “temperature” of two components is the same when the two components are “thermally” in equilibrium.

本明細書では、「作業負荷」、「プロセス負荷」、および「プロセス作業負荷」という用語は互換的に使用され、概して、所与の実施形態の所与の処理構成要素に関連付けられた処理負担または処理負担のパーセンテージを対象にする。上記に定義されたものに加えて、「処理構成要素」または「熱エネルギー生成構成要素」または「熱アグレッサ」は、限定はしないが、中央処理装置、グラフィカル処理装置、コア、メインコア、サブコア、処理エリア、ハードウェアエンジンなど、またはポータブルコンピューティングデバイス内の集積回路の内部もしくは外部にある任意の構成要素であり得る。   As used herein, the terms “workload”, “process load”, and “process workload” are used interchangeably and generally relate to the processing burden associated with a given processing component of a given embodiment. Or target the percentage of processing burden. In addition to those defined above, a “processing component” or “thermal energy generation component” or “thermal aggressor” includes, but is not limited to, a central processing unit, a graphical processing unit, a core, a main core, a sub-core, It can be a processing area, a hardware engine, etc., or any component that is internal or external to an integrated circuit within a portable computing device.

本明細書では、「ポータブルコンピューティングデバイス」(「PCD」)という用語は、バッテリーなどの限られた容量の電源で動作する任意のデバイスについて説明するために使用される。何十年もの間バッテリー式PCDが使用されてきたが、第3世代(「3G」)および第4世代(「4G」)ワイヤレス技術の出現とともにもたらされた充電式バッテリーの技術的進歩は、複数の機能を有する多数のPCDを可能にした。したがって、PCDは、とりわけ、携帯電話、衛星電話、ページャ、PDA、スマートフォン、ナビゲーションデバイス、スマートブックまたはリーダー、メディアプレーヤ、上述のデバイスの組合せ、およびワイヤレス接続を有するラップトップコンピュータであり得る。   As used herein, the term “portable computing device” (“PCD”) is used to describe any device that operates from a limited capacity power source, such as a battery. Although battery-powered PCDs have been used for decades, the technological advancement of rechargeable batteries brought about with the advent of third-generation (`` 3G '') and fourth-generation (`` 4G '') wireless technologies Enables multiple PCDs with multiple functions. Thus, a PCD can be a laptop computer having a cellular phone, satellite phone, pager, PDA, smartphone, navigation device, smart book or reader, media player, combination of the above devices, and wireless connection, among others.

本明細書では、「タイミング収束」、「タイミングを収束させる」、「タイミングを収束させること」、および同様の用語は、しきい値電圧供給レベルを考慮した構成要素選択に関連する回路設計の考慮事項を参照するものとして当業者には理解されよう。さらに、当業者は、所与のしきい値電圧供給レベルにおいて、所与の構成要素の機能が遅くなりすぎて回路タイミング要件を維持することができない、低い動作温度の限界があることを認識するであろう。したがって、ある低い動作温度において「タイミングを収束させること」は、所与の回路内の構成要素が、最小供給電圧を与えられる「タイミング収束」温度において機能的であることを規定する。   As used herein, “timing convergence”, “timing timing”, “timing timing”, and similar terms refer to circuit design considerations related to component selection in consideration of threshold voltage supply levels. Those skilled in the art will appreciate that the matter is referred to. Further, those skilled in the art recognize that at a given threshold voltage supply level, there is a low operating temperature limit that prevents the function of a given component from being too slow to maintain circuit timing requirements. Will. Thus, “timing convergence” at some low operating temperature defines that the components in a given circuit are functional at the “timing convergence” temperature given the minimum supply voltage.

回路設計者およびエンジニアは、特に、指定の範囲の動作温度にわたってタイミング要件を維持しながら所与の最小電圧レベルまたはしきい値電圧レベルで動作することが可能である構成要素を選択する。たとえば、PCD設計者は、-30℃〜85℃の範囲の周囲環境において機能することが可能な回路を設計し、したがって、回路構成要素を選択する際に、-30℃でその設計におけるタイミングを収束させなければならないことが多い。特に、本明細書では、様々な実施形態について、PCDが-30℃〜85℃の動作温度範囲を有するシナリオと比較して説明するが、これらの実施形態は説明のために提供され、そのような動作範囲を参照することは、-30℃〜85℃の動作範囲のために設計されたPCDにこれらの実施形態を適用することに限定されないことが理解されよう。他の動作範囲を想定してもよい。   Circuit designers and engineers specifically select components that are capable of operating at a given minimum or threshold voltage level while maintaining timing requirements over a specified range of operating temperatures. For example, a PCD designer designs a circuit that can function in an ambient environment ranging from -30 ° C to 85 ° C, and therefore, when selecting circuit components, the timing in the design at -30 ° C Often it must be converged. In particular, although the various embodiments are described herein in comparison to scenarios where the PCD has an operating temperature range of -30 ° C to 85 ° C, these embodiments are provided for illustration and as such. It will be appreciated that reference to a suitable operating range is not limited to applying these embodiments to a PCD designed for an operating range of -30 ° C to 85 ° C. Other operating ranges may be envisaged.

動作温度範囲全体にわたって適切に機能する回路に関して、当業者は、タイミングマージンが回路全体のすべてのクロックエッジにおいて維持されなければならないことを認識するであろう。すなわち、たとえば、信号がトランジスタのチェーンを伝搬するとき、すべてのトランジスタは、タイミングエッジによって規定される時間量内で(すなわち、「時間ウィンドウ」内で)その機能を実行する必要があり、そうでない場合、回路は、適切に機能しない。   For circuits that function properly over the entire operating temperature range, those skilled in the art will recognize that the timing margin must be maintained at all clock edges of the entire circuit. That is, for example, when a signal propagates through a chain of transistors, all transistors need to perform their function within the amount of time defined by the timing edge (ie, within a “time window”), otherwise If so, the circuit will not function properly.

特に、トランジスタの動作温度が変化するとき、トランジスタが切り替わる速度も変化する。上述のように、動作温度の目標範囲にわたって速度を切り替える際の変動量は、構成要素を選択する際に設計者によって考慮されなければならない。設計者がどんな温度でタイミングを収束させることを選択するかは、トランジスタサイズなどの構成要素の選択を規定する。たとえば、タイミングが-30℃で収束される場合、選択されるトランジスタは、-30℃において、設計者が回路を提供することを意図しているどのような最小電圧においても、必要な切替速度を扱うことが可能でなければならない。特に、設計者がしきい値電圧を増加させる場合、比較的小さなトランジスタが選択される可能性がある。他方では、設計者が、電力消費量を節約するために比較的小さな最小電圧で動作させることを選ぶ場合、比較的大きなトランジスタが必要とされる。   In particular, when the operating temperature of the transistor changes, the speed at which the transistor switches also changes. As described above, the amount of variation in switching speed over the target range of operating temperatures must be considered by the designer when selecting components. The temperature at which the designer chooses to converge timing dictates the choice of components such as transistor size. For example, if timing is converged at -30 ° C, the selected transistor will have the required switching speed at -30 ° C at whatever minimum voltage the designer intends to provide the circuit. It must be possible to handle. In particular, if the designer increases the threshold voltage, a relatively small transistor may be selected. On the other hand, if the designer chooses to operate with a relatively small minimum voltage to save power consumption, a relatively large transistor is required.

基本的に、回路設計におけるタイミング収束は、1)動作温度範囲の下端に曝される際に比較的低いしきい値電力レベルにおいて機能し得る比較的大きなトランジスタの選択、または2)動作温度範囲の下端で機能するために比較的高いしきい値電力レベルを必要とする比較的小さなトランジスタの選択のいずれかを規定する。特に、当業者であれば認識するように、トレードオフの関係は、電力消費量に対するフォームファクタサイズである。   Basically, timing convergence in circuit design can be: 1) the selection of a relatively large transistor that can function at a relatively low threshold power level when exposed to the lower end of the operating temperature range, or 2) Defines either the selection of a relatively small transistor that requires a relatively high threshold power level to function at the bottom. In particular, as those skilled in the art will appreciate, the trade-off relationship is the form factor size with respect to power consumption.

回路が動作温度範囲の最低の温度においてタイミングを収束させることを保証するために、比較的大きな構成要素を選択することは、PCDが比較的高い温度で動作しているときのフォームファクタの増加および不必要な高い電力消費率と引き換えに低い動作温度における機能を保証する場合がある。逆に、比較的小さな構成要素を選択することは、中域の動作温度において空間および電力消費量を節約するが、比較的低い動作温度における機能の喪失の危険を冒す可能性がある。簡単に言えば、比較的低い動作温度におけるタイミング収束の考慮事項は、通常、PCDが中域および高域の動作温度で動作しているときには最適な選択と見なされない、PCDの設計段階の間のトランジスタの選択を規定する。   To ensure that the circuit converges timing at the lowest temperature of the operating temperature range, selecting relatively large components increases the form factor when the PCD is operating at relatively high temperatures and It may guarantee functionality at low operating temperatures at the expense of unnecessary high power consumption. Conversely, selecting relatively small components saves space and power consumption at mid-range operating temperatures, but can risk loss of function at relatively low operating temperatures. Simply put, timing convergence considerations at relatively low operating temperatures are typically not considered the best choice when the PCD is operating at mid and high operating temperatures, during the PCD design phase. Specifies the selection of transistors.

有利なことに、本システムおよび方法の実施形態は、PCDが設計される比較的広い動作温度範囲内にある動作温度ブレークポイントにおいてタイミングを収束させることを可能にする。したがって、ある最小供給電圧を与えられる温度ブレークポイントにおいてまたはそれよりも上でタイミングを維持することが可能であるが、(同じ最小供給電圧を仮定する)比較的広い動作温度範囲の比較的低い温度では可能でない、比較的小さな構成要素が使用され得る。したがって、いくつかの実施形態は、28nm、20nm、および/もしくは16nmの、またはそれらよりも小さなノードを含むPCDを対象とすることを想定してもよい。   Advantageously, embodiments of the present system and method allow timing to converge at operating temperature breakpoints that are within a relatively wide operating temperature range for which the PCD is designed. Thus, it is possible to maintain timing at or above a temperature breakpoint given a certain minimum supply voltage, but a relatively low temperature in a relatively wide operating temperature range (assuming the same minimum supply voltage). A relatively small component can be used, which is not possible. Thus, some embodiments may be intended for PCDs that include nodes of 28 nm, 20 nm, and / or 16 nm, or smaller.

動作時、本システムおよび方法は、実際の動作温度を監視し、動作温度が温度ブレークポイントに達するか、または温度ブレークポイントを下回る場合、様々な構成要素に対する最小供給電圧は増加し得る。このように、PCDが温度ブレークポイントを超える動作温度において大部分の時間で動作し得ることを仮定すれば、比較的小さな構成要素に関連する電力節約およびフォームファクタの利点が認識され得る。特に、当業者であれば認識するように、PCDが、ブレークポイント温度未満の動作温度で機能することを求められる場合はまれであり、したがって、動作温度がブレークポイント未満まで下がる際に最小供給電圧を増加させることに起因する電力消費量の増加は、好ましい設計のトレードオフの関係を表す。   In operation, the present system and method monitors the actual operating temperature and if the operating temperature reaches or falls below the temperature breakpoint, the minimum supply voltage for the various components can increase. Thus, assuming that the PCD can operate at most operating temperatures above the temperature breakpoint, the power savings and form factor benefits associated with relatively small components can be recognized. In particular, as those skilled in the art will recognize, it is rare that the PCD is required to function at an operating temperature below the breakpoint temperature, and therefore the minimum supply voltage when the operating temperature falls below the breakpoint temperature. The increase in power consumption due to the increase represents a favorable design trade-off relationship.

比較的広い動作温度範囲内にある動作温度でタイミングを収束することができるようにPCD構成要素に電圧モードを適用するためのシステムおよび方法は、コアにおけるシリコン接合点の温度、パッケージオンパッケージ(PoP)メモリ構成要素の温度、PCDの外殻すなわち「表面」の温度などのうちの1つまたは複数に相関する1つまたは複数のセンサ測定値を活用することによって達成され得る。そのような構成要素に関連する温度を綿密に監視することによって、PCD内の電圧モード選択モジュールは、平均電力消費量を最適化しながら機能を維持するために構成要素に対する最小供給電圧の増加または減少をもたらす場合がある。   A system and method for applying a voltage mode to a PCD component so that timing can be converged at an operating temperature that is within a relatively wide operating temperature range is disclosed in US Pat. It may be achieved by utilizing one or more sensor measurements that correlate to one or more of the temperature of the memory component, the temperature of the outer shell or “surface” of the PCD, etc. By closely monitoring the temperature associated with such components, the voltage mode selection module in the PCD increases or decreases the minimum supply voltage to the component to maintain functionality while optimizing average power consumption. May bring.

特に、電圧モード選択方法の例示的な実施形態について単一の動作温度ブレークポイントのコンテキストにおいて本明細書で説明するが、いくつかの実施形態は、複数の温度しきい値またはブレークポイントを利用することができることが想定され、したがって、本開示は、電圧モードを変化させるためのトリガとして単一の動作温度しきい値を監視する実施形態に限定されない。たとえば、当業者は、所与の回路のタイミングが選択された温度点において収束されなければならないことを認識するが、いくつかの実施形態は、タイミングが収束された温度未満の複数の温度ブレークポイントを規定することができることを想定してもよい。そのような実施形態では、一連の電圧モードは、ブレークポイントと、動作温度測定値が所与の範囲への交差を示すたびに変更される最小供給電圧との間の温度範囲に関連して規定され得る。   In particular, although exemplary embodiments of voltage mode selection methods are described herein in the context of a single operating temperature breakpoint, some embodiments utilize multiple temperature thresholds or breakpoints. It is envisioned that this can be done, and thus the present disclosure is not limited to embodiments that monitor a single operating temperature threshold as a trigger to change voltage modes. For example, those skilled in the art will recognize that the timing of a given circuit must be converged at a selected temperature point, but some embodiments may have multiple temperature breakpoints below the temperature at which the timing is converged. It may be assumed that can be defined. In such embodiments, a series of voltage modes are defined in relation to the temperature range between the breakpoint and the minimum supply voltage that is changed each time the operating temperature measurement indicates a crossing over a given range. Can be done.

例示的なPCDにおいて電圧モードの温度駆動型の選択がどのように適用され得るかの非限定的な例として、PCDが最初にパワーオンされるときに、ダイレベル温度センサのサンプリングが起こり得る。そうする際に、実施形態は、PCDの最初の動作温度を判定することができる。PCDがタイミング収束ブレークポイント未満であること(たとえば、-30℃〜85℃の比較的広い動作温度範囲にわたって機能的であるように設計されたPCDに関して0℃のタイミング収束ブレークポイント未満であることなど)を最初のサンプリングから判定された動作温度が示す場合、電圧モード選択(「VMS」)モジュールは、構成要素がタイミング収束を確実に維持するために必要な最小電圧供給値まで静電圧スケーリング(「SVS」)レベルを増加させ得る。特に、当業者であれば認識するように、電圧モード選択システムで監視される様々な温度センサは、センサが関連付けられる構成要素の実際の動作温度を綿密に示す温度読取値を生成することがあるか、または代替として、いくつかの構成要素の実際の温度が推測され得る温度読取値を生成することがある。   As a non-limiting example of how voltage mode temperature driven selection can be applied in an exemplary PCD, sampling of the die level temperature sensor can occur when the PCD is first powered on. In doing so, the embodiment can determine the initial operating temperature of the PCD. The PCD is below the timing convergence breakpoint (for example, below the 0 ° C timing convergence breakpoint for a PCD designed to be functional over a relatively wide operating temperature range of -30 ° C to 85 ° C. ) Indicates the operating temperature determined from the first sampling, the voltage mode selection (`` VMS '') module is capable of static voltage scaling (`` SVS ") level can be increased. In particular, as those skilled in the art will appreciate, the various temperature sensors monitored by the voltage mode selection system may produce temperature readings that closely indicate the actual operating temperature of the component with which the sensor is associated. Or alternatively, it may generate a temperature reading from which the actual temperature of some components can be inferred.

非限定的な例に戻ると、PCDがタイミング収束ブレークポイントかまたはそれよりも上であること(たとえば、-30℃〜85℃の比較的広い動作温度範囲にわたって機能的であるように設計されたPCDに関して0℃のタイミング収束ブレークポイントかまたはそれよりも上であることなど)を最初のサンプリングから判定された動作温度が示す場合、VMSモジュールは、温度ブレークポイントを超える動作温度でタイミング収束を維持するために必要となる比較的低い最小電圧供給値にデフォルトのSVSレベルを保持することを規定することができる。   Returning to a non-limiting example, the PCD must be at or above the timing convergence breakpoint (e.g. designed to be functional over a relatively wide operating temperature range of -30 ° C to 85 ° C. The VMS module maintains timing convergence at an operating temperature above the temperature breakpoint if the operating temperature determined from the first sampling indicates that it is at or above the 0 ° C timing convergence breakpoint for PCD) It can be specified to keep the default SVS level at the relatively low minimum voltage supply value required to

別の非限定的な例では、VMSシステムおよび方法の実施形態は、減退した電力状態にある(たとえば、「スリープ」モードにある)PCDに実装され得る。当業者であれば理解するように、そのようなシナリオでは、PCDは、モデム上でページングチャネルを監視し、温度センサをチェックするなどするために時々「起動する」ことができる。起動期間中に、PCDの動作温度に関連する監視温度が温度ブレークポイント未満まで降下したことが認識される場合、VMSモジュールによって、起動されるPCDおよび最小供給電圧の増加が、適切なタイミング収束を確実に維持するようにし得る。有利なことに、PCDを起動することによって、動作温度が温度ブレークポイント未満まで降下し、次いで供給電圧を増加させたことを認識しながら、PCDは、低い熱エネルギーレベルによって機能不全になるリスクを伴うことなく、そのスリープ状態に戻ることが可能になり得る。   In another non-limiting example, embodiments of the VMS system and method may be implemented on a PCD that is in a reduced power state (eg, in “sleep” mode). As will be appreciated by those skilled in the art, in such a scenario, the PCD can sometimes “wake up” to monitor the paging channel on the modem, check the temperature sensor, and so on. During the start-up period, if it is recognized that the monitored temperature related to the PCD operating temperature has dropped below the temperature breakpoint, the VMS module will allow the PCD to be started and the minimum supply voltage increase to achieve proper timing convergence. It can be ensured to be maintained. Advantageously, starting PCD recognizes that the operating temperature has dropped below the temperature breakpoint and then increased the supply voltage, while PCD is at risk of malfunctioning due to low thermal energy levels. It may be possible to return to that sleep state without it.

特に、本明細書で説明する様々な実施形態は、ダイレベル接合部センサ、PoPセンサ、および/または表面温度センサに関連する温度読取値を含むが、VMSシステムのいくつかの実施形態が接合点、PoPおよび表面温度を監視しない場合があることを想定してもよい。すなわち、いくつかの実施形態は、構成要素の他の組合せに関連する温度を監視し得ることが想定され、したがって、VMSシステムおよび方法の実施形態は、本明細書に示す構成要素の例示的な組合せに関連する温度を特に監視することに限定されない。   In particular, the various embodiments described herein include temperature readings associated with die level junction sensors, PoP sensors, and / or surface temperature sensors, although some embodiments of VMS systems may be junction points. It may be assumed that PoP and surface temperature may not be monitored. That is, it is envisioned that some embodiments may monitor temperatures associated with other combinations of components, and therefore, embodiments of VMS systems and methods are exemplary of the components shown herein. It is not limited to specifically monitoring the temperature associated with the combination.

非限定的な例に戻ると、タイミング収束温度ブレークポイントを監視することによって、VMSモジュールは、動作温度を考慮して電力消費量およびPCDの機能が最適化されるように最小供給電圧を上または下に調整することができる。   Returning to a non-limiting example, by monitoring the timing convergence temperature breakpoint, the VMS module can either raise or lower the minimum supply voltage to optimize power consumption and PCD functionality taking into account the operating temperature. Can be adjusted down.

図1は、ポータブルコンピューティングデバイス100における温度ベースの電圧モード選択のためのオンチップシステム102の例示的な実施形態を示す機能ブロック図である。タイミング収束に関連する温度しきい値に対する動作温度を監視するために、オンチップシステム102は、コア222、224、226、228の接合点、PoPメモリ112A、およびPCDの外殻24などの、様々な構成要素に関連する温度を測定するための様々なセンサ157を活用することができる。有利なことに、様々な構成要素に関連する温度を監視し、動作温度が回路のタイミング収束に関連する温度ブレークポイントと交差したときを認識することによって、PCD 100の電力消費量は、PCD 100がブレークポイントを超える動作温度に曝されながら最適化され得る。さらに、比較的小さなフォームファクタは、ブレークポイントを超える動作温度でタイミング収束を維持することが可能な比較的小さな構成要素が、比較的広い動作温度範囲の下端における機能を保証するために通常必要とされる比較的大きな構成要素の代わりに使用されるとき、認識され得る。   FIG. 1 is a functional block diagram illustrating an exemplary embodiment of an on-chip system 102 for temperature-based voltage mode selection in a portable computing device 100. To monitor the operating temperature against temperature thresholds related to timing convergence, the on-chip system 102 includes various features such as junctions of cores 222, 224, 226, 228, PoP memory 112A, and PCD shell 24. Various sensors 157 for measuring the temperature associated with the various components can be utilized. Advantageously, by monitoring the temperature associated with the various components and recognizing when the operating temperature crosses the temperature breakpoint associated with circuit timing convergence, the power consumption of PCD 100 is Can be optimized while exposed to operating temperatures above the breakpoint. In addition, a relatively small form factor typically requires a relatively small component capable of maintaining timing convergence at operating temperatures above the breakpoint to ensure functionality at the lower end of a relatively wide operating temperature range. Can be recognized when used instead of relatively large components.

概して、本システムは次の2つのメインモジュールを使用し、これらはいくつかの実施形態では、単一のモジュールに含まれ得る。(1)監視モジュール114によって監視される温度読取値を分析し(特に、監視モジュール114およびVMSモジュール101は、いくつかの実施形態では1つの同じものであり得る)、電圧モード調整をトリガするための電圧モード選択(「VMS」)モジュール101、および(2)VMSモジュール101から受信した命令に従って調整される個々の構成要素に母線上で配送される最小供給電圧をもたらすための静電圧スケーリング(「SVS」)モジュール26。有利なことに、これら2つのメインモジュールを含むシステムおよび方法の実施形態は、広い動作温度範囲にわたって機能を維持しながらPCD 100内の平均電力消費量を最適化するために温度データを活用する。   In general, the system uses the following two main modules, which in some embodiments can be included in a single module. (1) To analyze the temperature readings monitored by the monitoring module 114 (in particular, the monitoring module 114 and the VMS module 101 may be one and the same in some embodiments) and trigger a voltage mode adjustment Voltage mode selection (`` VMS '') module 101, and (2) static voltage scaling (`` '' to provide the minimum supply voltage delivered on the bus to individual components adjusted according to instructions received from VMS module 101. SVS ") Module 26. Advantageously, embodiments of systems and methods that include these two main modules utilize temperature data to optimize average power consumption within the PCD 100 while maintaining functionality over a wide operating temperature range.

図2は、温度読取値に基づいて処理構成要素に供給されるしきい値電圧レベルを変更するための方法およびシステムを実装するための、ワイヤレス電話の形の、図1のPCD 100の例示的な非限定的態様を示す機能ブロック図である。図示のように、PCD 100は、互いに結合されたマルチコア中央処理装置(「CPU」)110およびアナログ信号プロセッサ126を含むオンチップシステム102を含む。当業者によって理解されるように、CPU 110は、第0のコア222、第1のコア224、および第Nのコア230を含み得る。さらに、当業者によって理解されるように、CPU 110の代わりに、デジタル信号プロセッサ(「DSP」)も利用され得る。   FIG. 2 illustrates an example of the PCD 100 of FIG. 1 in the form of a wireless telephone for implementing a method and system for changing the threshold voltage level supplied to a processing component based on a temperature reading. It is a functional block diagram which shows a non-limiting aspect. As shown, PCD 100 includes an on-chip system 102 that includes a multi-core central processing unit (“CPU”) 110 and an analog signal processor 126 coupled together. As will be appreciated by those skilled in the art, the CPU 110 may include a zeroth core 222, a first core 224, and an Nth core 230. Further, as will be appreciated by those skilled in the art, instead of the CPU 110, a digital signal processor (“DSP”) may also be utilized.

概して、静電圧スケーリング(「SVS」)モジュール26は、PCD 100が通常の動作温度で動作する際にその平均電力消費量を最適化する一方で、動作温度がいくつかの温度しきい値を下回る際に機能を維持するのを助けるために、コア222、224、230などの電力消費構成要素に配送される最小供給電圧の増加または減少を実施することを担う場合がある。   In general, the static voltage scaling (“SVS”) module 26 optimizes its average power consumption when the PCD 100 operates at normal operating temperatures, while the operating temperature is below some temperature threshold In some cases, it may be responsible to increase or decrease the minimum supply voltage delivered to power consuming components such as the cores 222, 224, 230 to help maintain functionality.

監視モジュール114は、オンチップシステム102全体を通して分散された複数の動作するセンサ(たとえば、熱センサ157A、157B)、およびPCD 100のCPU 110、ならびにVMSモジュール101と通信する。いくつかの実施形態では、監視モジュール114は、PCD 100の接触温度または周囲環境温度に関連する温度読取値に関して表面温度センサ157Cを監視することもできる。他の実施形態では、監視モジュール114は、チップ温度センサ157A、157Bによって取られた読取値により予想されるデルタに基づいて周囲環境温度を推測することができる。VMSモジュール101は、交差された温度ブレークポイントを識別し、タイミング収束が維持されるように最小供給電圧を低減または増加させるようにSVSモジュールに命令するために監視モジュール114とともに機能し得る。   The monitoring module 114 communicates with a plurality of operating sensors (eg, thermal sensors 157A, 157B) distributed throughout the on-chip system 102, and the CPU 110 of the PCD 100, and the VMS module 101. In some embodiments, the monitoring module 114 can also monitor the surface temperature sensor 157C for temperature readings related to the contact temperature of the PCD 100 or the ambient environment temperature. In other embodiments, the monitoring module 114 can deduce the ambient temperature based on the delta expected from the readings taken by the chip temperature sensors 157A, 157B. The VMS module 101 may function with the monitoring module 114 to identify crossed temperature breakpoints and instruct the SVS module to reduce or increase the minimum supply voltage so that timing convergence is maintained.

図2に示すように、ディスプレイコントローラ128およびタッチスクリーンコントローラ130がデジタル信号プロセッサ110に結合される。オンチップシステム102の外部にあるタッチスクリーンディスプレイ132は、ディスプレイコントローラ128およびタッチスクリーンコントローラ130に結合される。PCD 100は、ビデオエンコーダ134、たとえば位相反転線(「PAL」)エンコーダ、順次式カラーメモリ(「SECAM」)エンコーダ、全国テレビジョン方式委員会(「NTSC」)エンコーダ、または任意の他のタイプのビデオエンコーダ134をさらに含み得る。ビデオエンコーダ134は、マルチコア中央処理装置(「CPU」)110に結合される。ビデオ増幅器136が、ビデオエンコーダ134およびタッチスクリーンディスプレイ132に結合される。ビデオポート138がビデオ増幅器136に結合される。図2に示すように、ユニバーサルシリアルバス(「USB:universal serial bus」)コントローラ140がCPU 110に結合される。また、USBポート142は、USBコントローラ140に結合される。メモリ112および加入者識別モジュール(SIM)カード146も、CPU 110に結合され得る。さらに、図2に示すように、デジタルカメラ148が、CPU 110に結合され得る。例示的な態様では、デジタルカメラ148は、電荷結合デバイス(「CCD」)カメラまたは相補型金属酸化膜半導体(「CMOS」)カメラである。   As shown in FIG. 2, a display controller 128 and a touch screen controller 130 are coupled to the digital signal processor 110. Touch screen display 132 external to on-chip system 102 is coupled to display controller 128 and touch screen controller 130. The PCD 100 may be a video encoder 134, such as a phase inversion line (“PAL”) encoder, a sequential color memory (“SECAM”) encoder, a National Television Standards Committee (“NTSC”) encoder, or any other type. A video encoder 134 may further be included. Video encoder 134 is coupled to a multi-core central processing unit (“CPU”) 110. A video amplifier 136 is coupled to the video encoder 134 and the touch screen display 132. Video port 138 is coupled to video amplifier 136. As shown in FIG. 2, a universal serial bus (“USB”) controller 140 is coupled to the CPU 110. The USB port 142 is coupled to the USB controller 140. Memory 112 and subscriber identification module (SIM) card 146 may also be coupled to CPU 110. Further, as shown in FIG. 2, a digital camera 148 may be coupled to the CPU 110. In the exemplary embodiment, digital camera 148 is a charge coupled device (“CCD”) camera or a complementary metal oxide semiconductor (“CMOS”) camera.

図2にさらに示すように、ステレオオーディオコーデック150が、アナログ信号プロセッサ126に結合され得る。さらに、オーディオ増幅器152が、ステレオオーディオコーデック150に結合され得る。例示的な態様では、第1のステレオスピーカ154および第2のステレオスピーカ156が、オーディオ増幅器152に結合される。図2は、マイクロフォン増幅器158も、ステレオオーディオコーデック150に結合され得ることを示す。加えて、マイクロフォン160がマイクロフォン増幅器158に結合され得る。特定の態様では、周波数変調(「FM」)ラジオチューナ162がステレオオーディオコーデック150に結合され得る。また、FMアンテナ164が、FMラジオチューナ162に結合される。さらに、ステレオヘッドフォン166が、ステレオオーディオコーデック150に結合され得る。   As further shown in FIG. 2, a stereo audio codec 150 may be coupled to the analog signal processor 126. Further, an audio amplifier 152 may be coupled to the stereo audio codec 150. In the exemplary embodiment, first stereo speaker 154 and second stereo speaker 156 are coupled to audio amplifier 152. FIG. 2 shows that a microphone amplifier 158 can also be coupled to the stereo audio codec 150. In addition, a microphone 160 may be coupled to the microphone amplifier 158. In certain aspects, a frequency modulation (“FM”) radio tuner 162 may be coupled to the stereo audio codec 150. An FM antenna 164 is coupled to the FM radio tuner 162. Further, a stereo headphone 166 can be coupled to the stereo audio codec 150.

図2は、無線周波数(「RF:radio frequency」)トランシーバ168がアナログ信号プロセッサ126に結合され得ることをさらに示す。RFスイッチ170は、RFトランシーバ168およびRFアンテナ172に結合される場合がある。図2に示すように、キーパッド174が、アナログ信号プロセッサ126に結合され得る。また、マイクロフォン付きモノヘッドセット176が、アナログ信号プロセッサ126に結合され得る。さらに、バイブレータデバイス178が、アナログ信号プロセッサ126に結合され得る。図2は、たとえばバッテリーなどの電源188が、PMIC 180を介してオンチップシステム102に結合されることも示す。ある特定の態様では、電源は、充電式DCバッテリー、または交流(「AC」)電源に接続されたAC-DC変換器から導かれるDC電源を含む。SVSモジュール26は、温度しきい値の交差によってトリガされる電圧モードの変化に基づいて最小供給電圧を低減または増加させるためにPMIC 180とともに機能し得る。   FIG. 2 further illustrates that a radio frequency (“RF”) transceiver 168 may be coupled to the analog signal processor 126. RF switch 170 may be coupled to RF transceiver 168 and RF antenna 172. As shown in FIG. 2, a keypad 174 may be coupled to the analog signal processor 126. A microphone mono headset 176 may also be coupled to the analog signal processor 126. Further, a vibrator device 178 can be coupled to the analog signal processor 126. FIG. 2 also illustrates that a power source 188, such as a battery, is coupled to the on-chip system 102 via a PMIC 180. In certain embodiments, the power source includes a rechargeable DC battery or a DC power source derived from an AC-DC converter connected to an alternating current (“AC”) power source. The SVS module 26 may work with the PMIC 180 to reduce or increase the minimum supply voltage based on voltage mode changes triggered by temperature threshold crossings.

CPU 110はまた、1つまたは複数の内部のオンチップ熱センサ157A、ならびに、1つまたは複数の外部のオフチップ熱センサ157Cに結合され得る。オンチップ熱センサ157Aは、垂直のPNP構造に基づく、通常は相補型金属酸化膜半導体(「CMOS」)超大規模集積(「VLSI」)回路に専用の、1つまたは複数の絶対温度に比例する(「PTAT」)温度センサを備えることができる。オフチップ熱センサ157Cは、1つまたは複数のサーミスタを備えることができる。熱センサ157Cは、アナログデジタル変換器(「ADC:analog-to-digital converter」)コントローラ103でデジタル信号に変換される電圧降下を引き起こす場合がある。しかしながら、本発明の範囲から逸脱することなく、他のタイプの熱センサ157A、157B、157Cを利用することができる。   CPU 110 may also be coupled to one or more internal on-chip thermal sensors 157A, as well as one or more external off-chip thermal sensors 157C. On-chip thermal sensor 157A is proportional to one or more absolute temperatures, usually dedicated to complementary metal oxide semiconductor (“CMOS”) very large scale integration (“VLSI”) circuits, based on a vertical PNP structure ("PTAT") A temperature sensor may be provided. The off-chip thermal sensor 157C can include one or more thermistors. The thermal sensor 157C may cause a voltage drop that is converted to a digital signal by an analog-to-digital converter (“ADC”) controller 103. However, other types of thermal sensors 157A, 157B, 157C can be utilized without departing from the scope of the present invention.

SVSモジュール26およびVMSモジュール101は、CPU 110によって実行されるソフトウェアを含み得る。しかしながら、SVSモジュール26およびVMSモジュール101は、本発明の範囲から逸脱することなく、ハードウェアおよび/またはファームウェアから形成することもできる。VMSモジュール101は、SVSモジュール26と併せて、比較的高いより一般的な動作温度における電力消費量を最適化しながら動作温度範囲の下端においてPCD 100が機能を維持するのを助け得る最小電圧供給値の変化を規定することを担う可能性がある。   SVS module 26 and VMS module 101 may include software executed by CPU 110. However, the SVS module 26 and the VMS module 101 can also be formed from hardware and / or firmware without departing from the scope of the present invention. The VMS module 101, in conjunction with the SVS module 26, is the minimum voltage supply that can help keep the PCD 100 functioning at the lower end of the operating temperature range while optimizing power consumption at relatively higher and more general operating temperatures May be responsible for prescribing changes.

タッチスクリーンディスプレイ132、ビデオポート138、USBポート142、カメラ148、第1のステレオスピーカ154、第2のステレオスピーカ156、マイクロフォン160、FMアンテナ164、ステレオヘッドフォン166、RFスイッチ170、RFアンテナ172、キーパッド174、モノヘッドセット176、バイブレータ178、電源188、PMIC 180、および熱センサ157Cは、オンチップシステム102の外部にある。しかしながら、監視モジュール114は、PCD 100上で動作可能なリソースのリアルタイム管理を援助するために、アナログ信号プロセッサ126およびCPU 110によって、これらの外部デバイスのうちの1つまたは複数から1つまたは複数の指示または信号を受信することもできることを理解されたい。   Touch screen display 132, video port 138, USB port 142, camera 148, first stereo speaker 154, second stereo speaker 156, microphone 160, FM antenna 164, stereo headphones 166, RF switch 170, RF antenna 172, key Pad 174, mono headset 176, vibrator 178, power supply 188, PMIC 180, and thermal sensor 157C are external to on-chip system 102. However, the monitoring module 114 may be used by the analog signal processor 126 and CPU 110 to assist in real-time management of resources operable on the PCD 100 from one or more of these external devices. It should be understood that an indication or signal can also be received.

特定の態様では、本明細書で説明する方法ステップのうちの1つまたは複数は、1つまたは複数のVMSモジュール101およびSVSモジュール26を形成する、メモリ112に記憶された実行可能命令およびパラメータによって実施され得る。モジュール101、26を形成するこれらの命令は、本明細書で説明する方法を実行するために、ADCコントローラ103に加えて、CPU 110、アナログ信号プロセッサ126、または別のプロセッサによって実行され得る。さらに、プロセッサ110、126、メモリ112、メモリ112に記憶された命令、またはそれらの組合せは、本明細書で説明する方法ステップのうちの1つまたは複数を実行するための手段として機能し得る。   In certain aspects, one or more of the method steps described herein may be performed by executable instructions and parameters stored in memory 112 that form one or more VMS modules 101 and SVS modules 26. Can be implemented. These instructions forming modules 101, 26 may be executed by CPU 110, analog signal processor 126, or another processor, in addition to ADC controller 103, to perform the methods described herein. Further, the processors 110, 126, memory 112, instructions stored in the memory 112, or combinations thereof, may serve as a means for performing one or more of the method steps described herein.

図3Aは、図2に示すチップ102のための、ハードウェアの例示的な空間構成を示す機能ブロック図である。この例示的な実施形態によれば、アプリケーションCPU 110は、チップ102の遠く左側の領域に配置されるが、モデムCPU 168、126は、チップ102の遠く右側の領域に配置される。アプリケーションCPU 110は、第0のコア222、第1のコア224、および第Nのコア230を含む、マルチコアプロセッサを含み得る。アプリケーションCPU 110は、(ソフトウェアで具現化される際)VMSモジュール101Aおよび/またはSVSモジュール26Aを実行しているか、または、(ハードウェアで具現化される際)VMSモジュール101Aおよび/またはSVSモジュール26Aを含み得る。アプリケーションCPU 110は、オペレーティングシステム(「O/S」)モジュール207および監視モジュール114を含むように、さらに例示される。監視モジュール114についてのさらなる詳細は、図3Bに関して以下で説明される。   FIG. 3A is a functional block diagram illustrating an exemplary spatial configuration of hardware for the chip 102 shown in FIG. According to this exemplary embodiment, application CPU 110 is located in the far left region of chip 102, while modem CPUs 168, 126 are located in the far right region of chip 102. Application CPU 110 may include a multi-core processor, including zeroth core 222, first core 224, and Nth core 230. Application CPU 110 is executing VMS module 101A and / or SVS module 26A (when implemented in software) or VMS module 101A and / or SVS module 26A (when implemented in hardware) Can be included. Application CPU 110 is further illustrated to include an operating system (“O / S”) module 207 and a monitoring module 114. Further details about the monitoring module 114 are described below with respect to FIG. 3B.

アプリケーションCPU 110は、アプリケーションCPU 110に隣接して配置されチップ102の左側の領域にある、1つまたは複数の位相ロックループ(「PLL」)209A、209Bに結合され得る。PLL 209A、209Bの隣、またアプリケーションCPU 110の下には、アナログデジタル(「ADC」)コントローラ103がある可能性があり、このADCコントローラ103は、アプリケーションCPU 110のメインモジュール101A、26Aとともに機能するそれ自体の電圧モード選択モジュール101Bおよび/またはSVSモジュール26Bを含み得る。   Application CPU 110 may be coupled to one or more phase-locked loops (“PLL”) 209A, 209B located adjacent to application CPU 110 and in the left region of chip 102. There may be an analog-to-digital (“ADC”) controller 103 next to the PLL 209A, 209B and under the application CPU 110, which works with the main modules 101A, 26A of the application CPU 110. It may include its own voltage mode selection module 101B and / or SVS module 26B.

ADCコントローラ103のVMSモジュール101Bは、「チップ102上」および「チップ102外」に設けられ得る複数の熱センサ157を監視および追跡することを担い得る。オンチップまたは内部の熱センサ157A、157Bは、様々な場所に配置され、(第2の熱グラフィックプロセッサ135Bおよび第3の熱グラフィックプロセッサ135Cに隣接するセンサ157A3などで)その場所の近傍の構成要素の動作温度に関連付けられるか、または(メモリ112に隣接するセンサ157B1などで)熱敏感構成要素の動作温度に関連付けられる場合がある。   The VMS module 101B of the ADC controller 103 may be responsible for monitoring and tracking a plurality of thermal sensors 157 that may be provided “on chip 102” and “outside chip 102”. On-chip or internal thermal sensors 157A, 157B are located at various locations and components near that location (such as sensor 157A3 adjacent to the second thermal graphics processor 135B and third thermal graphics processor 135C). Or may be related to the operating temperature of a thermally sensitive component (such as sensor 157B1 adjacent to memory 112).

非限定的な例として、第1の内部熱センサ157B1は、アプリケーションCPU 110とモデムCPU 168、126との間に、内部メモリ112に隣接してチップ102の上部の中心領域に配置され得る。第2の内部熱センサ157A2は、モデムCPU 168、126の下の、チップ102の右側領域に配置され得る。この第2の内部熱センサ157A2は、進化した縮小命令セットコンピュータ(「RISC」)命令セットマシン(「ARM」)177と第1のグラフィックプロセッサ135Aとの間にも配置され得る。デジタルアナログコントローラ(「DAC:digital-to-analog controller」)173は、第2の内部熱センサ157A2とモデムCPU 168、126との間に配置され得る。   As a non-limiting example, the first internal thermal sensor 157B1 may be located in the central region at the top of the chip 102, adjacent to the internal memory 112, between the application CPU 110 and the modem CPUs 168, 126. The second internal thermal sensor 157A2 may be located in the right region of the chip 102 under the modem CPU 168, 126. This second internal thermal sensor 157A2 may also be located between the evolved reduced instruction set computer (“RISC”) instruction set machine (“ARM”) 177 and the first graphics processor 135A. A digital-to-analog controller (“DAC”) 173 may be disposed between the second internal thermal sensor 157A2 and the modem CPU 168, 126.

第3の内部熱センサ157A3は、第2のグラフィックプロセッサ135Bと第3のグラフィックプロセッサ135Cとの間の、チップ102の遠く右側の領域に配置され得る。第4の内部熱センサ157A4は、チップ102の遠く右側の領域に、第4のグラフィックプロセッサ135Dの下に配置され得る。第5の内部熱センサ157A5は、チップ102の遠く左側の領域に、PLL 209およびADCコントローラ103に隣接して配置され得る。   The third internal heat sensor 157A3 may be disposed in the far right region of the chip 102 between the second graphic processor 135B and the third graphic processor 135C. The fourth internal thermal sensor 157A4 may be disposed in the far right region of the chip 102 below the fourth graphics processor 135D. The fifth internal thermal sensor 157A5 may be located in the far left region of the chip 102, adjacent to the PLL 209 and the ADC controller 103.

1つまたは複数の外部熱センサ157Cも、ADCコントローラ103に結合され得る。第1の外部熱センサ157C1は、チップの外部に、モデムCPU 168、126、ARM 177、およびDAC 173を含み得るチップ102の右上4分の1の領域に隣接して配置され得る。第2の外部熱センサ157C2は、チップの外部に、第3のグラフィックプロセッサ135Cおよび第4のグラフィックプロセッサ135Dを含み得るチップ102の右下4分の1の領域に隣接して配置され得る。特に、外部熱センサ157Cのうちの1つまたは複数は、PCD 100の接触温度または周囲環境温度を示すために活用され得る。   One or more external thermal sensors 157C may also be coupled to the ADC controller 103. The first external thermal sensor 157C1 may be located outside the chip and adjacent to the upper right quarter region of the chip 102 that may include the modem CPUs 168, 126, ARM 177, and DAC 173. The second external thermal sensor 157C2 may be disposed outside the chip and adjacent to the lower right quarter region of the chip 102 that may include the third graphic processor 135C and the fourth graphic processor 135D. In particular, one or more of the external thermal sensors 157C can be utilized to indicate the contact temperature or ambient temperature of the PCD 100.

図3Aに示すハードウェアの様々な他の空間構成が、本発明の範囲から逸脱することなく実現され得ることを、当業者は認識するであろう。図3Aは、さらなる1つの例示的な空間構成を示し、メインVMSモジュール101Aと、メインSVSモジュール26Aと、VMSモジュール101BおよびSVSモジュール26Bを有するADCコントローラ103とが、図3Aに示す例示的な空間構成の機能である熱動作条件をどのように認識し、温度しきい値またはブレークポイントを動作温度と比較し、電圧モードを選択することができるかを示す。   Those skilled in the art will recognize that various other spatial configurations of the hardware shown in FIG. 3A can be implemented without departing from the scope of the present invention. FIG. 3A shows one additional example spatial configuration, where the main VMS module 101A, the main SVS module 26A, and the ADC controller 103 having the VMS module 101B and the SVS module 26B are shown in FIG. 3A. It shows how to recognize the thermal operating conditions that are a function of the configuration, compare the temperature threshold or breakpoint with the operating temperature, and select the voltage mode.

図3Bは、電圧モード選択および最小電圧レベル変更をサポートするための、図2および図3AのPCD 100の例示的なソフトウェアアーキテクチャを示す概略図である。任意の数のアルゴリズムは、いくつかの熱条件が満たされたときにVMSモジュール101によって適用され得る少なくとも1つの電圧変更ポリシーを形成するか、またはその一部になることができるが、好ましい実施形態では、VMSモジュール101は、動作温度がタイミング収束に関連する温度ブレークポイントを下回ったことが認識されるとき、チップ102内の個々の構成要素に対する最小電圧レベルを増加させるためにSVSモジュール26とともに機能する。特に、PCD 100が比較的低い動作温度に曝される際に最小供給電圧を増加させることによって、PCD 100の機能は、PCD 100がブレークポイントを超える温度で動作しているとき、低減された最小供給電圧から電力節約が認識されながら、比較的低い温度において維持され得る。   FIG. 3B is a schematic diagram illustrating an example software architecture of the PCD 100 of FIGS. 2 and 3A to support voltage mode selection and minimum voltage level changes. Although any number of algorithms can form or become part of at least one voltage change policy that can be applied by the VMS module 101 when several thermal conditions are met, a preferred embodiment Now, VMS module 101 works with SVS module 26 to increase the minimum voltage level for individual components in chip 102 when it is recognized that the operating temperature has fallen below the temperature breakpoint associated with timing convergence. To do. In particular, by increasing the minimum supply voltage when the PCD 100 is exposed to relatively low operating temperatures, the functionality of the PCD 100 is reduced when the PCD 100 is operating at temperatures above the breakpoint. Recognizing power savings from the supply voltage can be maintained at relatively low temperatures.

図3Bに示すように、CPUまたはデジタル信号プロセッサ110は、バス211を介してメモリ112に結合される。上述のように、CPU 110は、N個のコアプロセッサを有するマルチコアプロセッサである。すなわち、CPU 110は、第0のコア222、第1のコア224、および第Nのコア230を含む。当業者には知られているように、第0のコア222、第1のコア224、および第Nのコア230の各々は、専用のアプリケーションまたはプログラムをサポートするために利用可能である。あるいは、利用可能なコアの2つ以上にわたる処理のために、1つまたは複数のアプリケーションまたはプログラムは分散され得る。   As shown in FIG. 3B, the CPU or digital signal processor 110 is coupled to the memory 112 via a bus 211. As described above, the CPU 110 is a multi-core processor having N core processors. That is, the CPU 110 includes a 0th core 222, a first core 224, and an Nth core 230. As known to those skilled in the art, each of the 0th core 222, the first core 224, and the Nth core 230 is available to support a dedicated application or program. Alternatively, one or more applications or programs can be distributed for processing across two or more of the available cores.

CPU 110は、ソフトウェアおよび/またはハードウェアを含み得るVMSモジュール101および/またはSVSモジュール26から、コマンドを受け取ることができる。ソフトウェアとして具現化される場合、モジュール101、26は、CPU 110および他のプロセッサによって実行されている他のアプリケーションプログラムにコマンドを出す、CPU 110によって実行される命令を含む。   CPU 110 may receive commands from VMS module 101 and / or SVS module 26, which may include software and / or hardware. When implemented as software, modules 101, 26 include instructions executed by CPU 110 that issue commands to CPU 110 and other application programs being executed by other processors.

CPU 110の第0のコア222、第1のコア224〜第Nのコア230は、単一の集積回路ダイに集積されるか、または、複数回路のパッケージにおいて別個のダイ上で集積または結合される場合がある。設計者は、第0のコア222、第1のコア224〜第Nのコア230を、1つまたは複数の共有キャッシュを介して結合することができ、バス、リング、メッシュ、およびクロスバートポロジなどのネットワークトポロジを介して、メッセージまたは命令の伝達を実施することができる。   The 0th core 222, the first core 224 to the Nth core 230 of the CPU 110 are integrated on a single integrated circuit die, or integrated or combined on separate dies in a multi-circuit package. There is a case. Designers can couple 0th core 222, 1st core 224 to Nth core 230 through one or more shared caches, such as bus, ring, mesh, and crossbar topologies Message or command transmission can be implemented via any network topology.

当技術分野で知られているように、バス211は、1つまたは複数のワイヤード接続またはワイヤレス接続を介した複数の通信経路を含み得る。バス211は、通信を可能にするために、コントローラ、バッファ(キャッシュ)、ドライバ、レピータ、および受信機のような、簡単にするために省略される追加の要素を有してもよい。さらに、バス211は、上述の構成要素の間での適切な通信を可能にするために、アドレス、制御、および/またはデータ接続を含み得る。   As is known in the art, the bus 211 may include multiple communication paths via one or more wired or wireless connections. Bus 211 may have additional elements omitted for simplicity, such as controllers, buffers (caches), drivers, repeaters, and receivers, to allow communication. In addition, the bus 211 may include address, control, and / or data connections to allow proper communication between the above-described components.

図3Bに示すように、PCD 100によって使用される論理がソフトウェアに実装されるとき、開始論理250、管理論理260、電圧モード選択インターフェース論理270、アプリケーションストア280内のアプリケーション、およびファイルシステム290の部分のうちの1つまたは複数が、任意のコンピュータ関連のシステムまたは方法によって、またはそれと関連して使用するために、任意のコンピュータ可読媒体またはデバイス上に記憶され得ることに留意されたい。   As shown in FIG. 3B, when the logic used by PCD 100 is implemented in software, start logic 250, management logic 260, voltage mode selection interface logic 270, applications in application store 280, and portions of file system 290 Note that one or more of the above may be stored on any computer-readable medium or device for use by or in connection with any computer-related system or method.

この文書のコンテキストでは、コンピュータ可読媒体またはデバイスは、コンピュータ関連のシステムまたは方法によって、またはそれと関連して使用するために、コンピュータプログラムおよびデータを含むか、または記憶することができる、電子式、磁気式、光学式、または他の物理デバイスまたは手段である。様々な論理素子およびデータストアは、たとえばコンピュータベースのシステム、プロセッサを含むシステム、または命令実行システム、装置、もしくはデバイスから命令をフェッチし、命令を実行することができる他のシステムなどの、命令実行システム、装置、またはデバイスによって、またはそれと関連して使用するために、任意のコンピュータ可読媒体に組み込まれ得る。この文書のコンテキストでは、「コンピュータ可読媒体」は、命令実行システム、装置、またはデバイスによって、またはそれと関連して使用するために、プログラムを記憶、通信、伝搬、または転送することができる任意の手段であり得る。   In the context of this document, a computer-readable medium or device is an electronic, magnetic, which can contain or store computer programs and data for use by or in connection with a computer-related system or method. Formula, optical, or other physical device or means. Various logic elements and data stores may be used for instruction execution, such as, for example, computer-based systems, systems that include processors, or other systems that can fetch instructions and execute instructions from an instruction execution system, apparatus, or device. It can be incorporated into any computer readable medium for use by or in connection with the system, apparatus, or device. In the context of this document, a “computer-readable medium” is any means by which a program can be stored, communicated, propagated, or transferred for use by or in connection with an instruction execution system, apparatus, or device. It can be.

コンピュータ可読媒体は、限定はしないが、たとえば、電子式、磁気式、光学式、電磁式、赤外線式、または半導体の、システム、装置、デバイス、または伝搬媒体であり得る。コンピュータ可読媒体のより具体的な例(非網羅的なリスト)には、1つまたは複数の配線を有する電気的接続(電子式)、ポータブルコンピュータディスケット(磁気式)、ランダムアクセスメモリ(RAM)(電子式)、読取り専用メモリ(ROM)(電子式)、消去可能プログラマブル読取り専用メモリ(EPROM、EEPROM、またはフラッシュメモリ)(電子式)、光ファイバ(光学式)、および携帯式コンパクトディスク読取り専用メモリ(CD-ROM)(光学式)が含まれよう。プログラムは、たとえば紙または他の媒体の光学走査を介して、電子的に記録され、次いで、コンパイルされ、解釈され、または場合によっては、必要に応じて適切な方法で処理され、次いでコンピュータメモリに記憶され得るので、コンピュータ可読媒体は、プログラムが印刷される紙または別の適切な媒体でさえあり得ることに留意されたい。   The computer readable medium can be, for example but not limited to, an electronic, magnetic, optical, electromagnetic, infrared, or semiconductor system, apparatus, device, or propagation medium. More specific examples of computer-readable media (non-exhaustive list) include electrical connections with one or more wires (electronic), portable computer diskettes (magnetic), random access memory (RAM) ( Electronic), read-only memory (ROM) (electronic), erasable programmable read-only memory (EPROM, EEPROM, or flash memory) (electronic), optical fiber (optical), and portable compact disc read-only memory (CD-ROM) (optical) will be included. The program is recorded electronically, for example via optical scanning of paper or other media, then compiled, interpreted, or in some cases processed in an appropriate manner as required, and then stored in computer memory. Note that since readable, the computer readable medium can be paper on which the program is printed or even another suitable medium.

代替の実施形態では、開始論理250、管理論理260、および場合によっては電圧モード選択インターフェース論理270のうちの1つまたは複数がハードウェアに実装されるとき、様々な論理は、各々当技術分野でよく知られている以下の技術、すなわち、データ信号に対する論理機能を実装するための論理ゲートを有する個別の論理回路、適切な組合せの論理ゲートを有する特定用途向け集積回路(ASIC)、プログラマブルゲートアレイ(PGA)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)などのうちのいずれか、またはその組合せによって実装することができる。   In an alternative embodiment, when one or more of start logic 250, management logic 260, and possibly voltage mode selection interface logic 270 are implemented in hardware, the various logics are each in the art. The following well-known techniques: discrete logic circuits with logic gates for implementing logic functions on data signals, application specific integrated circuits (ASICs) with appropriate combinations of logic gates, programmable gate arrays (PGA), field programmable gate array (FPGA), etc., or a combination thereof.

メモリ112は、フラッシュメモリまたはソリッドステートメモリデバイスなどの不揮発性データ記憶デバイスである。単一のデバイスとして示されているが、メモリ112は、デジタル信号プロセッサ110(または追加のプロセッサコア)に結合された別個のデータストアを有する分散型メモリデバイスであり得る。   The memory 112 is a non-volatile data storage device such as a flash memory or solid state memory device. Although shown as a single device, the memory 112 may be a distributed memory device having a separate data store coupled to the digital signal processor 110 (or additional processor core).

開始論理250は、PCD 100内の様々な構成要素の最小供給電圧を管理または制御するために、選択プログラムを選択的に識別し、ロードし、実行するための1つまたは複数の実行可能な命令を含む。開始論理250は、VMSモジュール101による、PCDの構成要素または態様に関連するしきい値温度設定と様々な温度測定値との比較に基づいて選択プログラムを識別し、ロードし、実行することができる。例示的な選択プログラムは、組込みファイルシステム290のプログラムストア296で見つけることができ、アルゴリズム297と1組のパラメータ298との特定の組合せによって規定される。例示的な選択プログラムは、CPU 110内のコアプロセッサのうちの1つまたは複数によって実行されるとき、1つまたは複数のVMSモジュール101およびSVSモジュール26によって提供される制御信号とともに、監視モジュール114によって提供される1つまたは複数の信号に従って、様々な構成要素の最小供給電圧を「上」または「下」にスケーリングするように動作することができる。この点について、監視モジュール114は、VMSモジュール101から受け取った、イベント、プロセス、アプリケーション、リソース状態の条件、経過時間、ならびに温度などの、1つまたは複数のインジケータを提供することができる。   The start logic 250 is one or more executable instructions for selectively identifying, loading, and executing a selection program to manage or control the minimum supply voltage of various components within the PCD 100. including. Initiation logic 250 can identify, load, and execute a selection program based on a comparison of various temperature measurements with threshold temperature settings associated with PCD components or aspects by VMS module 101. . An exemplary selection program can be found in the program store 296 of the embedded file system 290 and is defined by a particular combination of an algorithm 297 and a set of parameters 298. An exemplary selection program is executed by the monitoring module 114 along with control signals provided by one or more of the VMS module 101 and the SVS module 26 when executed by one or more of the core processors in the CPU 110. Depending on the provided signal or signals, the minimum supply voltage of the various components can be operated to scale “up” or “down”. In this regard, the monitoring module 114 may provide one or more indicators such as events, processes, applications, resource state conditions, elapsed time, and temperature received from the VMS module 101.

管理論理260は、それぞれのプロセッサコアのうちの1つまたは複数においてプログラムを終了し、さらに、最小供給電圧を管理または制御するためのより適切な交換プログラムを選択的に識別し、ロードし、実行するための、1つまたは複数の実行可能な命令を含む。管理論理260は、実行時に、またはPCD 100が電力供給されデバイスのオペレータによって使用されている間に、これらの機能を実行するように構成される。交換プログラムは、組込みファイルシステム290のプログラムストア296において見出され得る。   Management logic 260 terminates the program in one or more of each processor core, and selectively identifies, loads, and executes more suitable replacement programs to manage or control the minimum supply voltage Includes one or more executable instructions to do. The management logic 260 is configured to perform these functions at runtime or while the PCD 100 is powered and used by the device operator. The exchange program can be found in the program store 296 of the embedded file system 290.

交換プログラムは、デジタル信号プロセッサ内のコアプロセッサのうちの1つまたは複数によって実行されるとき、監視モジュール114によって提供される1つもしくは複数の信号、または様々なプロセッサコアのそれぞれの制御入力で提供される1つもしくは複数の信号に従って、構成要素に対する最小供給電圧を変更するように動作することができる。この点について、監視モジュール114は、VMS 101から発せられる制御信号に応答して、イベント、プロセス、アプリケーション、リソース状態の条件、経過時間、温度などの、1つまたは複数のインジケータを提供することができる。   The exchange program, when executed by one or more of the core processors in the digital signal processor, is provided on one or more signals provided by the monitoring module 114, or on the respective control inputs of the various processor cores The minimum supply voltage for the component can be operated according to one or more signals that are generated. In this regard, the monitoring module 114 may provide one or more indicators, such as events, processes, applications, resource state conditions, elapsed time, temperature, etc., in response to control signals emanating from the VMS 101. it can.

インターフェース論理270は、組込みファイルシステム290に記憶された情報を観察し、構成し、または場合によっては更新するために、外部入力を提示し、管理し、それと対話するための1つまたは複数の実行可能な命令を含む。一実施形態では、インターフェース論理270は、USBポート142を介して受信された製造業者の入力とともに動作することができる。これらの入力は、プログラムストア296から削除されるべき、またはプログラムストア296に追加されるべき、1つまたは複数のプログラムを含み得る。あるいは、入力は、プログラムストア296内のプログラムのうちの1つまたは複数に対する編集または変更を含み得る。その上、入力は、開始論理250と管理論理260の一方または両方に対する1つまたは複数の変更、または全交換を識別することができる。   The interface logic 270 provides one or more executions for presenting, managing, and interacting with external inputs to observe, configure, or possibly update information stored in the embedded file system 290. Contains possible instructions. In one embodiment, interface logic 270 may operate with manufacturer input received via USB port 142. These inputs may include one or more programs that are to be deleted from or added to the program store 296. Alternatively, the input may include edits or changes to one or more of the programs in program store 296. Moreover, the input can identify one or more changes to one or both of start logic 250 and management logic 260, or a full exchange.

インターフェース論理270により、製造業者が、PCD 100の定義された動作状態の下で、エンドユーザの体験を制御可能に構成および調整することが可能になる。メモリ112がフラッシュメモリであるとき、開始論理250、管理論理260、インターフェース論理270、アプリケーションストア280におけるアプリケーションプログラム、または組込みファイルシステム290における情報のうちの1つまたは複数は、編集され、置き換えられ、または場合によっては修正され得る。いくつかの実施形態では、インターフェース論理270によって、PCD 100のエンドユーザまたは操作者は、開始論理250、管理論理260、アプリケーションストア280中のアプリケーション、および組込みファイルシステム290中の情報を検索し、見つけ、修正し、または置き換えることができる。操作者は、結果として生じるインターフェースを使用して、PCD 100の次の開始時に実装される変更を加えることができる。あるいは、操作者は、結果として生じるインターフェースを使用して、実行時に実装される変更を加えることができる。   Interface logic 270 allows manufacturers to controllably configure and adjust the end user experience under the defined operating conditions of PCD 100. When the memory 112 is a flash memory, one or more of the start logic 250, management logic 260, interface logic 270, application program in the application store 280, or information in the embedded file system 290 is edited and replaced, Or it may be modified in some cases. In some embodiments, interface logic 270 allows an end user or operator of PCD 100 to search and find information in start logic 250, management logic 260, applications in application store 280, and embedded file system 290. Can be modified, replaced. The operator can use the resulting interface to make changes that will be implemented at the next start of the PCD 100. Alternatively, the operator can use the resulting interface to make changes that are implemented at runtime.

組込みファイルシステム290は、階層的に構成されたプログラムストア296を含む。この点について、ファイルシステム290は、PCD 100が使用する様々なパラメータ298およびアルゴリズム297の構成および管理のための情報を格納するための、その全ファイルシステム容量の予約された部分を含み得る。図3Bに示すように、ストア296は構成要素ストア294を含み、構成要素ストア294はプログラムストア296を含み、プログラムストア296は1つまたは複数の電圧モード選択プログラムを含む。   The embedded file system 290 includes a program store 296 arranged in a hierarchy. In this regard, the file system 290 may include a reserved portion of its total file system capacity for storing information for the configuration and management of various parameters 298 and algorithms 297 used by the PCD 100. As shown in FIG. 3B, the store 296 includes a component store 294, the component store 294 includes a program store 296, and the program store 296 includes one or more voltage mode selection programs.

図4は、PCD 100における電圧モード選択のための方法400を示す論理フローチャートである。図4の方法400は、電圧モードトリガ点が設定される、第1のブロック402で開始する。トリガ点は、動作温度であり、PCD 100の設計中にタイミングが収束された温度でもあり得る。したがって、上記のように、PCD 100は、所与の最小供給電圧で、トリガ点の温度またはトリガ点を超える温度において適切な機能を維持する構成要素を含み得る。逆に、同じ構成要素は、最小供給電圧の増加を伴うことなくトリガ点未満の温度で適切なタイミング収束を維持するには遅くなりすぎる場合がある。   FIG. 4 is a logic flow diagram illustrating a method 400 for voltage mode selection in PCD 100. The method 400 of FIG. 4 begins at a first block 402 where a voltage mode trigger point is set. The trigger point is the operating temperature and can also be the temperature at which timing was converged during the design of the PCD 100. Thus, as described above, the PCD 100 may include components that maintain proper functioning at or above the trigger point temperature for a given minimum supply voltage. Conversely, the same components may be too slow to maintain proper timing convergence at temperatures below the trigger point without increasing the minimum supply voltage.

方法400に戻ると、ブロック404において、接合点におけるまたはその近くにおける熱エネルギーレベルを監視するダイレベルセンサなどの温度センサが監視される。特に、温度センサによって生成される温度読取値は、動作温度状態を示し得る。判定ブロック406において、温度読取値は、トリガ点と比較される。温度読取値がトリガ点を超える場合、「イエス」分岐が判定ブロック412に続き、SVSモジュール26は、最小電圧レベルが温暖レベル電圧モードに関連する最小電圧に設定されるかどうかを判定することができる。最小電圧が温暖レベル電圧モードに一致する電圧レベルにすでに設定されている場合、「イエス」分岐がブロック410に続き、最小電圧が維持される。そうでない場合、「ノー」分岐がブロック414に続き、SVSモジュール26は、構成要素において電力節約が最適化されるように最小電圧レベルを減少させるためにPMIC 180とともに機能し得る。次いで、本方法は、ブロック404に戻り、温度センサの監視が続く。   Returning to method 400, at block 404, a temperature sensor, such as a die level sensor, that monitors the thermal energy level at or near the junction is monitored. In particular, the temperature reading generated by the temperature sensor may indicate an operating temperature condition. In decision block 406, the temperature reading is compared to the trigger point. If the temperature reading exceeds the trigger point, a “yes” branch follows decision block 412 and SVS module 26 may determine whether the minimum voltage level is set to the minimum voltage associated with the warm level voltage mode. it can. If the minimum voltage has already been set to a voltage level that matches the warm level voltage mode, a “yes” branch follows block 410 and the minimum voltage is maintained. Otherwise, a “no” branch follows block 414 and the SVS module 26 may work with the PMIC 180 to reduce the minimum voltage level so that power savings are optimized in the component. The method then returns to block 404 and temperature sensor monitoring continues.

判定ブロック406に戻ると、温度読取値がトリガ点未満である場合、「ノー」分岐が判定ブロック408に続く。特に、ある最小供給電圧レベルが与えられればタイミングが収束する下限を表す動作温度にトリガ点が関連付けられる場合、トリガ点未満の温度読取値は、PCD 100の機能にリスクがある可能性があることを示す。その結果、ブロック408において、最小電圧レベルが低温レベル電圧モードに一致する電圧レベルに設定されないことが判定される場合、本方法はブロック416に進み、VMSモジュール101およびSVSモジュール26は、最小電圧供給値を増加させるためにPMIC 180とともに機能する。そうする際に、PCD 100内の様々な構成要素は、タイミング収束要件を満足し、トリガ点未満の動作温度における機能を維持することが可能であり得る。続いて、本方法は、ブロック404に戻り、温度センサの監視が続く。   Returning to decision block 406, if the temperature reading is below the trigger point, a “no” branch follows decision block 408. The temperature reading below the trigger point may be a risk to the functionality of the PCD 100, especially if the trigger point is associated with an operating temperature that represents a lower bound for timing convergence given a certain minimum supply voltage level. Indicates. As a result, if it is determined at block 408 that the minimum voltage level is not set to a voltage level that matches the low temperature level voltage mode, the method proceeds to block 416 where the VMS module 101 and the SVS module 26 Works with PMIC 180 to increase the value. In doing so, various components within the PCD 100 may be able to meet timing convergence requirements and maintain functionality at operating temperatures below the trigger point. Subsequently, the method returns to block 404 and temperature sensor monitoring continues.

判定ブロック408に戻ると、最小供給電圧が低温レベル電圧モードに一致するレベルにすでに設定されていることが判定される場合、「イエス」分岐がブロック410に続き、最小供給電圧レベルが維持される。本プロセスは戻り、監視が続く。   Returning to decision block 408, if it is determined that the minimum supply voltage has already been set to a level that matches the low temperature level voltage mode, the “yes” branch continues to block 410 and the minimum supply voltage level is maintained. . The process returns and monitoring continues.

特に、上記のように、いくつかの実施形態が、ある電圧モードに関連する動作温度間に規定される動作温度範囲とともに複数のトリガ点を有し得ることを想定してもよい。複数のトリガ点を有する実施形態における最高のトリガ点は、PCD 100の設計段階の間にタイミングが収束された動作温度に関連付けることもできる。温度読取値がトリガ点と比較されるプロセス、およびこれらの比較に従って最小供給電圧の変更のために選択される電圧モードは、本方法400によって表され得る。   In particular, as noted above, it may be envisioned that some embodiments may have multiple trigger points with an operating temperature range defined between operating temperatures associated with a voltage mode. The highest trigger point in an embodiment with multiple trigger points can also be related to the operating temperature that is timed during the PCD 100 design phase. The process by which the temperature reading is compared to the trigger point and the voltage mode selected for changing the minimum supply voltage according to these comparisons may be represented by the method 400.

図5は、電圧モードに基づいて静電圧スケーリング(「SVS」)を適用するための副方法またはサブルーチン414、416を示す論理フローチャートである。上記のように、SVS技法は、最小供給電圧設定を変更する電圧モードの適用においてVMSモジュール101および/またはSVSモジュール26によって活用され得る。いくつかの実施形態では、SVS技法は、個々の構成要素に対する電力供給に適用され得るが、他の実施形態では、複数の構成要素またはすべての構成要素にさえ適用され得る。   FIG. 5 is a logic flow diagram illustrating a sub-method or subroutine 414, 416 for applying static voltage scaling (“SVS”) based on voltage mode. As described above, SVS techniques may be exploited by VMS module 101 and / or SVS module 26 in voltage mode applications that change the minimum supply voltage setting. In some embodiments, SVS techniques can be applied to powering individual components, while in other embodiments, it can be applied to multiple components or even all components.

ブロック505は、電圧モードフレームワークにおいてSVS技法を適用するための副方法またはサブルーチン414、416の最初のステップである。この最初のブロック505では、VMSモジュール101および/または監視モジュール114は、温度センサ157Aによって提供された温度読取値に基づいて接合点動作温度しきい値などの温度しきい値またはトリガに違反していることを判定し得る。したがって、VMSモジュール101は、次いで、ブロック510において現在のSVS設定を見直すよう求めるSVSモジュール26への命令を開始させ得る。次にブロック515において、SVSモジュール26は、処理構成要素の最小供給電力レベルが低減または増加され得ることを判定し得る。   Block 505 is the first step of the sub-method or subroutine 414, 416 for applying the SVS technique in the voltage mode framework. In this first block 505, the VMS module 101 and / or the monitoring module 114 violates a temperature threshold or trigger such as a junction operating temperature threshold based on the temperature reading provided by the temperature sensor 157A. Can be determined. Accordingly, the VMS module 101 may then initiate an instruction to the SVS module 26 asking to review the current SVS settings at block 510. Next, at block 515, the SVS module 26 may determine that the minimum supply power level of the processing component may be reduced or increased.

次にブロック520において、SVSモジュール26は、場合によっては、機能を維持するか、または電力消費量を最適化するために、現在の最小供給電圧レベルを調整し得る。設定を調整することは、SVSアルゴリズムにおいて許容される最小供給電圧を調整または「スケーリング」することを含み得る。特に、監視モジュール114、VMSモジュール101、およびSVSモジュール26が本開示では別個の機能を有する別個のモジュールとして説明されているが、いくつかの実施において、様々なモジュールまたは様々なモジュールの態様が、適応型熱管理ポリシーを実施するための共通のモジュールに結合され得ることが理解されよう。   Next, at block 520, the SVS module 26 may optionally adjust the current minimum supply voltage level to maintain functionality or optimize power consumption. Adjusting the settings may include adjusting or “scaling” the minimum supply voltage allowed in the SVS algorithm. In particular, although the monitoring module 114, the VMS module 101, and the SVS module 26 are described in the present disclosure as separate modules having separate functions, in some implementations various modules or aspects of various modules may be used. It will be appreciated that it can be combined into a common module for implementing an adaptive thermal management policy.

本発明が記載されたように機能するために、本明細書に記載されたプロセスまたはプロセスフロー内の特定のステップが他のステップよりも前に行われるのは当然である。しかしながら、そのような順序またはシーケンスが本発明の機能を変えない場合、本発明は記載されたステップの順序に限定されない。すなわち、本発明の範囲および趣旨から逸脱することなく、あるステップは、他のステップの前に実施されるか、後に実施されるか、または他のステップと並行して(実質的に同時に)実施される場合があることを認識されたい。場合によっては、特定のステップは、本発明から逸脱することなく、省略されるか、または実行されない場合がある。さらに、「その後」、「次に」、「次に」などの言葉は、ステップの順序を限定することを意図していない。これらの言葉は、単に例示的な方法の説明を通して読者を導くために使用される。   Of course, in order for the present invention to function as described, certain steps within the process or process flow described herein are performed before other steps. However, the invention is not limited to the described order of steps if such order or sequence does not change the function of the invention. That is, certain steps may be performed before, after, or performed in parallel (substantially simultaneously) with other steps without departing from the scope and spirit of the present invention. Recognize that there is a case. In some cases, certain steps may be omitted or not performed without departing from the invention. Furthermore, terms such as “after”, “next”, “next” are not intended to limit the order of the steps. These terms are only used to guide the reader through the description of exemplary methods.

加えて、プログラミングの当業者は、たとえば本明細書内のフローチャートおよび関連する説明に基づいて、コンピュータコードを書くか、または適切なハードウェアおよび/もしくは回路を識別して、開示された発明を容易に実施することができる。したがって、特定の1組のプログラムコード命令または詳細なハードウェアデバイスの開示は、本発明をどのように製作および使用すべきかについて適切に理解するために必要であるとは見なされない。特許請求されるコンピュータ実装プロセスの発明性のある機能は、上記の説明において、かつ、様々なプロセスフローを示すことができる図面とともに、より詳細に説明される。   In addition, those skilled in the art of programming can easily write the computer code or identify appropriate hardware and / or circuitry to facilitate the disclosed invention, for example, based on the flowcharts and associated descriptions within this specification. Can be implemented. Thus, disclosure of a particular set of program code instructions or detailed hardware devices is not considered necessary for a proper understanding of how to make and use the invention. The inventive features of the claimed computer-implemented processes are described in more detail in the above description and in conjunction with the drawings, which can show various process flows.

1つまたは複数の例示的な態様では、記載された機能は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはそれらの任意の組合せに実装することができる。ソフトウェアに実装される場合、機能は、1つもしくは複数の命令もしくはコードとしてコンピュータ可読媒体上に記憶されるか、またはコンピュータ可読媒体上で送信することができる。コンピュータ可読媒体は、ある場所から別の場所へのコンピュータプログラムの転送を容易にする任意の媒体を含む、コンピュータ記憶媒体と通信媒体の両方を含む。記憶媒体は、コンピュータによってアクセスされ得る任意の利用可能な媒体であり得る。限定ではなく例として、そのようなコンピュータ可読媒体は、RAM、ROM、EEPROM、CD-ROMもしくは他の光ディスク記憶装置、磁気ディスク記憶装置もしくは他の磁気記憶デバイス、または、命令もしくはデータ構造の形式で所望のプログラムコードを搬送もしくは記憶するために使用され得るとともに、コンピュータによってアクセスされ得る任意の他の媒体を備えることができる。   In one or more exemplary aspects, the functions described can be implemented in hardware, software, firmware, or any combination thereof. If implemented in software, the functions may be stored on or transmitted over as one or more instructions or code on a computer-readable medium. Computer-readable media includes both computer storage media and communication media including any medium that facilitates transfer of a computer program from one place to another. A storage media may be any available media that can be accessed by a computer. By way of example, and not limitation, such computer readable media can be in the form of RAM, ROM, EEPROM, CD-ROM or other optical disk storage, magnetic disk storage or other magnetic storage device, or instructions or data structures. Any other medium that can be used to carry or store the desired program code and that can be accessed by a computer can be provided.

また、任意の接続はコンピュータ可読媒体と適切に呼ばれる。たとえば、ソフトウェアが、同軸ケーブル、光ファイバーケーブル、ツイストペア、デジタル加入者回線(「DSL」)、または赤外線、無線、およびマイクロ波などのワイヤレス技術を使用して、ウェブサイト、サーバ、または他のリモートソースから送信される場合、同軸ケーブル、光ファイバーケーブル、ツイストペア、DSL、または赤外線、無線、およびマイクロ波などのワイヤレス技術は、媒体の定義に含まれる。   Also, any connection is properly termed a computer-readable medium. For example, the software uses a coaxial cable, fiber optic cable, twisted pair, digital subscriber line (“DSL”), or wireless technology such as infrared, wireless, and microwave to use a website, server, or other remote source Wireless technologies such as coaxial cable, fiber optic cable, twisted pair, DSL, or infrared, radio, and microwave are included in the media definition.

本明細書で使用する場合、ディスク(disk)およびディスク(disc)は、コンパクトディスク(CD)、レーザーディスク(登録商標)、光ディスク、デジタル多用途ディスク(DVD)、フロッピー(登録商標)ディスク、およびブルーレイディスクを含み、ディスク(disk)は、通常、磁気的にデータを再生するが、ディスク(disc)は、レーザーで光学的にデータを再生する。上記の組合せもコンピュータ可読媒体の範囲の中に含まれるべきである。   As used herein, disk and disc are compact disc (CD), laser disc (registered trademark), optical disc, digital versatile disc (DVD), floppy (registered trademark) disc, and Including Blu-ray discs, the disk normally reproduces data magnetically, whereas the disc reproduces data optically with a laser. Combinations of the above should also be included within the scope of computer-readable media.

したがって、選択された態様が詳細に図示および説明されたが、以下の特許請求の範囲によって定義されるように、本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく、各態様において様々な置換および改変を実施できることが理解されよう。   Accordingly, although selected aspects have been shown and described in detail, various substitutions and modifications may be made in each aspect without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the following claims. It will be understood that this can be done.

24 ポータブルコンピューティングデバイス(PCD)の外殻
26 静電圧スケーリング(SVS)モジュール
26A SVSモジュール
26B SVSモジュール
100 ポータブルコンピューティングデバイス(PCD)
101 電圧モード選択(VMS)モジュール
101A 電圧モード選択モジュール(メイン)
101B VMSモジュール
102 オンチップシステム
103 ADCコントローラ
110 中央処理装置(CPU)、デジタル信号プロセッサ(DSP)
112 メモリ、内部メモリ
112A パッケージオンパッケージ(PoP)メモリ
114 監視モジュール
126 アナログ信号プロセッサ、モデム用CPU
128 ディスプレイコントローラ
130 タッチスクリーンコントローラ
132 タッチスクリーンディスプレイ
134 ビデオエンコーダ
135A 第1のグラフィックプロセッサ
135B 第2のグラフィックプロセッサ
135C 第3のグラフィックプロセッサ
135D 第4のグラフィックプロセッサ
136 ビデオ増幅器
138 ビデオポート
140 USBコントローラ
142 USBポート
146 SIMカード
148 CCD/CMOSカメラ
150 ステレオオーディオコーデック
152 オーディオ増幅器
154 ステレオスピーカ
156 ステレオスピーカ
157A 温度センサ
157A2 第2の熱センサ(内部)
157A3 第3の熱センサ
157A4 第4の熱センサ
157A5 第5の熱センサ
157B 温度センサ
157B1 第1の熱センサ(内部)
157C 温度センサ
157C1 第1の外部熱センサ
157C2 熱センサ
158 マイクロフォン増幅器
160 マイクロフォン
162 FMラジオチューナ
164 FMアンテナ
166 ステレオヘッドフォン
168 RFトランシーバ、モデム用CPU
170 RFスイッチ
172 RFアンテナ
173 DAC
174 キーパッド
176 マイクロフォン付きモノヘッドセット
177 ARM
178 バイブレータ
180 PMIC
182 GPU
188 電源
207 O/Sモジュール
209A PLL
209B PLL
211 バス
222 第0のコア
224 第1のコア
226 コア
228 コア
230 第Nのコア
250 開始論理
260 管理論理
270 電圧モード選択インターフェース論理
280 アプリケーションストア
290 ファイルシステム
294 構成要素ストア
296 プログラムストア
297 アルゴリズム
298 パラメータ
24 Outer shell of portable computing device (PCD)
26 Static Voltage Scaling (SVS) Module
26A SVS module
26B SVS module
100 Portable Computing Device (PCD)
101 Voltage mode selection (VMS) module
101A voltage mode selection module (main)
101B VMS module
102 On-chip system
103 ADC controller
110 Central processing unit (CPU), digital signal processor (DSP)
112 memory, internal memory
112A Package on Package (PoP) memory
114 monitoring module
126 Analog signal processor, CPU for modem
128 display controller
130 Touch screen controller
132 Touch screen display
134 Video encoder
135A first graphics processor
135B second graphics processor
135C 3rd graphics processor
135D 4th graphics processor
136 Video amplifier
138 video port
140 USB controller
142 USB port
146 SIM card
148 CCD / CMOS camera
150 stereo audio codecs
152 audio amplifier
154 Stereo speakers
156 Stereo speaker
157A temperature sensor
157A2 Second thermal sensor (inside)
157A3 Third thermal sensor
157A4 4th thermal sensor
157A5 Fifth thermal sensor
157B temperature sensor
157B1 First thermal sensor (inside)
157C temperature sensor
157C1 first external thermal sensor
157C2 thermal sensor
158 Microphone amplifier
160 microphone
162 FM radio tuner
164 FM antenna
166 Stereo headphones
168 RF transceiver, CPU for modem
170 RF switch
172 RF antenna
173 DAC
174 keypad
176 Mono headset with microphone
177 ARM
178 Vibrator
180 PMIC
182 GPU
188 power supply
207 O / S module
209A PLL
209B PLL
211 Bus
222 0th core
224 1st core
226 core
228 core
230 Nth core
250 start logic
260 Management logic
270 Voltage mode selection interface logic
280 Application Store
290 file system
294 Component Store
296 Program Store
297 Algorithm
298 parameters

Claims (15)

ポータブルコンピューティングデバイス(「PCD」)における電圧モード選択のための方法であって、
前記PCD内の1つまたは複数の構成要素が第1の最小供給電圧レベルにおいて、それより低い温度ではタイミング収束を維持することができない温度を表す、前記PCDにおける第1の動作温度しきい値を規定するステップであって、1つまたは複数の構成要素は、タイミング収束を維持することができない場合、前記PCDは、低い熱エネルギーレベルによって機能を維持することができない、ステップと、
前記PCD内の1つまたは複数の温度センサを監視するステップと、
前記1つまたは複数の温度センサのうちの1つから信号を受信するステップであって、前記信号は、前記第1の動作温度しきい値が達成されたことを示す、ステップと、
前記第1の動作温度しきい値が達成されたことに応答して、前記PCDが機能を維持するように、前記構成要素のうちの1つまたは複数の前記第1の最小供給電圧レベルを第2の最小供給レベルに上昇させるステップと
を含む、方法。
A method for voltage mode selection in a portable computing device (“PCD”) comprising:
A first operating temperature threshold in the PCD that represents a temperature at which one or more components in the PCD cannot maintain timing convergence at a first minimum supply voltage level at lower temperatures; Defining if the one or more components cannot maintain timing convergence, the PCD cannot maintain function with a low thermal energy level; and
Monitoring one or more temperature sensors in the PCD;
Receiving a signal from one of the one or more temperature sensors, the signal indicating that the first operating temperature threshold has been achieved;
In response to the first operating temperature threshold being achieved, the first minimum supply voltage level of one or more of the components is set to a first level so that the PCD remains functional. including the step of increasing the minimum supply level 2, method.
前記温度しきい値を二度超過したことを認識するステップと、
前記第2の最小電圧供給レベルを低下させて前記第1の最小電圧供給レベルに戻すステップと
をさらに含む、請求項1に記載の方法。
Recognizing that the temperature threshold has been exceeded twice;
2. The method of claim 1, further comprising lowering the second minimum voltage supply level back to the first minimum voltage supply level.
前記1つまたは複数の温度センサのうちの少なくとも1つは、ダイレベル温度センサである、請求項1に記載の方法。   The method of claim 1, wherein at least one of the one or more temperature sensors is a die level temperature sensor. 前記ダイレベル温度センサは、接合点に関連付けられる、請求項3に記載の方法。   The method of claim 3, wherein the die level temperature sensor is associated with a junction. 前記1つまたは複数の温度センサのうちの少なくとも1つは、前記PCDの外殻面に関連付けられる、請求項1に記載の方法。   The method of claim 1, wherein at least one of the one or more temperature sensors is associated with an outer shell surface of the PCD. ポータブルコンピューティングデバイス(「PCD」)における電圧モード選択のためのコンピュータシステムであって、
前記PCD内の1つまたは複数の構成要素が第1の最小供給電圧レベルにおいて、それより低い温度ではタイミング収束を維持することができない温度を表す、前記PCDにおける第1の動作温度しきい値を規定することであって、1つまたは複数の構成要素は、タイミング収束を維持することができない場合、前記PCDは、低い熱エネルギーレベルによって機能を維持することができない、規定することと、
前記PCD内の1つまたは複数の温度センサを監視することと、
前記1つまたは複数の温度センサのうちの1つから信号を受信することであって、前記信号は、前記第1の動作温度しきい値が達成されたことを示す、受信することと
を行うように構成された電圧モード選択(「VMS」)モジュールと、
前記第1の動作温度しきい値が達成されたことに応答して、前記PCDが機能を維持するように、前記構成要素のうちの1つまたは複数の前記第1の最小供給電圧レベルを第2の最小供給レベルに上昇させる
ように構成された静電圧スケーリング(「SVS」)モジュールと
を含む、コンピュータシステム。
A computer system for voltage mode selection in a portable computing device ("PCD") comprising:
A first operating temperature threshold in the PCD that represents a temperature at which one or more components in the PCD cannot maintain timing convergence at a first minimum supply voltage level at lower temperatures; Defining , where one or more components cannot maintain timing convergence, the PCD cannot maintain function with a low thermal energy level ; and
Monitoring one or more temperature sensors in the PCD;
Receiving a signal from one of the one or more temperature sensors, wherein the signal indicates that the first operating temperature threshold has been achieved. A voltage mode selection (`` VMS '') module configured to
In response to the first operating temperature threshold being achieved, the first minimum supply voltage level of one or more of the components is set to a first level so that the PCD remains functional. 2 of minimum supply level configured static voltage scaling to raise the ( "SVS") including a module, a computer system.
前記VMSモジュールは、
前記温度しきい値を二度超過したことを認識する
ようにさらに構成され、
前記SVSモジュールは、
前記第2の最小電圧供給レベルを低下させて前記第1の最小電圧供給レベルに戻す
ようにさらに構成される、
請求項6に記載のコンピュータシステム。
The VMS module is
Further configured to recognize that the temperature threshold has been exceeded twice;
The SVS module is
Further configured to reduce the second minimum voltage supply level back to the first minimum voltage supply level;
The computer system according to claim 6.
前記1つまたは複数の温度センサのうちの少なくとも1つは、ダイレベル温度センサである、請求項6に記載のコンピュータシステム。   7. The computer system of claim 6, wherein at least one of the one or more temperature sensors is a die level temperature sensor. 前記ダイレベル温度センサは、接合点に関連付けられる、請求項8に記載のコンピュータシステム。   The computer system of claim 8, wherein the die level temperature sensor is associated with a junction. 前記1つまたは複数の温度センサのうちの少なくとも1つは、前記PCDの外殻面に関連付けられる、請求項6に記載のコンピュータシステム。   The computer system of claim 6, wherein at least one of the one or more temperature sensors is associated with an outer shell surface of the PCD. コンピュータ可読プログラムコードを記憶するコンピュータ可読記憶媒体であって、前記コンピュータ可読プログラムコードは、ポータブルコンピューティングデバイス(「PCD」)における電圧モード選択のための方法を実施するために実行されるように構成され、前記方法は、
前記PCD内の1つまたは複数の構成要素が第1の最小供給電圧レベルにおいて、それより低い温度ではタイミング収束を維持することができない温度を表す、前記PCDにおける第1の動作温度しきい値を規定するステップであって、1つまたは複数の構成要素は、タイミング収束を維持することができない場合、前記PCDは、低い熱エネルギーレベルによって機能を維持することができない、ステップと、
前記PCD内の1つまたは複数の温度センサを監視するステップと、
前記1つまたは複数の温度センサのうちの1つから信号を受信するステップであって、前記信号は、前記第1の動作温度しきい値が達成されたことを示す、ステップと、
前記第1の動作温度しきい値が達成されたことに応答して、前記PCDが機能を維持するように、前記構成要素のうちの1つまたは複数の前記第1の最小供給電圧レベルを第2の最小供給レベルに上昇させるステップと
を含む、コンピュータ可読記憶媒体。
A computer readable storage medium storing computer readable program code, wherein the computer readable program code is configured to be executed to implement a method for voltage mode selection in a portable computing device ("PCD"). And the method comprises
A first operating temperature threshold in the PCD that represents a temperature at which one or more components in the PCD cannot maintain timing convergence at a first minimum supply voltage level at lower temperatures; Defining if the one or more components cannot maintain timing convergence, the PCD cannot maintain function with a low thermal energy level; and
Monitoring one or more temperature sensors in the PCD;
Receiving a signal from one of the one or more temperature sensors, the signal indicating that the first operating temperature threshold has been achieved;
In response to the first operating temperature threshold being achieved, the first minimum supply voltage level of one or more of the components is set to a first level so that the PCD remains functional. including the step of increasing the minimum supply level of 2, a computer readable storage medium.
前記温度しきい値を二度超過したことを認識するステップと、
前記第2の最小電圧供給レベルを低下させて前記第1の最小電圧供給レベルに戻すステップと
をさらに含む、請求項11に記載のコンピュータ可読記憶媒体。
Recognizing that the temperature threshold has been exceeded twice;
12. The computer-readable storage medium of claim 11, further comprising lowering the second minimum voltage supply level back to the first minimum voltage supply level.
前記1つまたは複数の温度センサのうちの少なくとも1つは、ダイレベル温度センサである、請求項11に記載のコンピュータ可読記憶媒体。   The computer readable storage medium of claim 11, wherein at least one of the one or more temperature sensors is a die level temperature sensor. 前記ダイレベル温度センサは、接合点に関連付けられる、請求項13に記載のコンピュータ可読記憶媒体。   The computer readable storage medium of claim 13, wherein the die level temperature sensor is associated with a junction. 前記1つまたは複数の温度センサのうちの少なくとも1つは、前記PCDの外殻面に関連付けられる、請求項11に記載のコンピュータ可読記憶媒体。   The computer-readable storage medium of claim 11, wherein at least one of the one or more temperature sensors is associated with an outer shell surface of the PCD.
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